预积分的理解

常见的视惯解算系统中应用到的两种传感器是相机和IMU惯性测量单元,IMU频率很高,可能有200Hz的频率,而相机的频率明显要低很多,可能只有大约30Hz。而且视觉图像帧常常会采用关键帧策略,在视觉图像信息融合的时候是会以视觉的频率为参考。

优点:在优化求解的时候,有i、j相邻两关键帧,关键帧i的位姿是相对于世界系而言的,如果直接利用IMU、加速度计示数在关键帧i的位姿上继续进行积分得到j相对于世界坐标系的位姿变换,那么迭代优化时,i的位姿变化了以后,就需要重新进行积分了。而预积分解算的是两帧间的相对位姿,就不用全部重新进行积分,减轻了计算压力

关键:

如果利用两关键帧之间不同时刻的惯性、加速度信息直接去积分,得到的是下一帧相对于世界坐标系的位姿。

预积分利用两关键帧之间的IMU量测值解算了i->j相对于i的位姿变换,

 关于预积分的处理:

处理预积分的时候, 前后两帧之间的bias是假定不变的。

预积分的计算中是包含了加速度计或者IMU的中的白噪声和偏置bias。
 

 同时,预积分往往是作为一个量测而存在的,希望它具有量测值+噪声的特点,所以可以先把白噪声剥离出来,然后偏置的话可以利用一阶导数进行更新,这样就可以避免当陀螺和加表的偏置重新估计的时候需要重新计算预积分。作为<

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