整个系统分为两个子系统,LIO系统和VIO系统如下

LIO用于重建全局地图的几何结构,VIO用于渲染地图的纹理色彩。
关于数学符号–
errorstate iterated Kalman filterESIKF 误差状态迭代卡尔曼滤波器
**罗德里格斯变换–Rodrigues’ transformation?**用于旋转矩阵和旋转向量–

状态向量
文章所说的全状态是什么意思呢?就是什么状态都包含。相比于fast-lio系列,状态向量又多了相机到imu系的外参,相机时间与IMU时间间隔,以及相机的内参。

1、IMU在全局系下的姿态和位置,速度,陀螺仪偏差、加速度计偏差、重力。
2、相机到IMU的姿态和位置(外参)
3、相机到IMU的时间偏移量(激光雷达已和IMU同步了)
4、最后一个是相机的内参向量 (焦距,偏移)
地图表示
体素是地图的最小单元,0.1m0.1m0.1m
体素的激活状态(某个时间内有点加入)
跟点有关的信息有三种:1、点的格式(全局三维坐标,RGB);2、坐标和rgb的协方差(估计误差);3、点创建和渲染时的时间戳
激光雷达惯性里程计
通过IMU的反向传播补偿连续运动中激光雷达的运动畸变。
通过ESIKF最小化点到平面的残差,估计系统状态。
之后将点加入全局地图并未VIO系统提供深度。
进一步阅读fast-lio,fast-lio2,r2live
视觉惯性里程计
我们的VIO子系统渲染全局地图的纹理,通过最小化光度误差来估计系统状态。
最小化光度误差估计状态–将全局地图中一定数量的点投影到图像中,ESIKF迭代估计这些点的光度误差(单帧图像RGB)。
构建图像金字塔(不是旋转不变的–也是需要被估计的)-稀疏化点云以提高效率。–这个咋估计
科普小课堂—“图像金字塔通常不具有旋转平移不变性。这是因为在构建图像金字塔时,通常会对原始图像进行不同尺度的缩放,而这个过程通常是基于固定的平移和旋转操作进行的。因此,当旋转或平移图像时,不同尺度的金字塔图像可能会相互错位,从而导致图像特征的丢失或变形。为了解决这个问题,通常需要对金字塔图像进行一些特殊的处理,比如在金字塔的不同层级中使用旋转和平移不变的特征描述符等。”
帧到帧(光流法最小化PNP的投影误差),帧到图(光度误差)—二步流程确保稳定和快速。
有了收敛的状态和原始图像,就可以实现纹理渲染更新地图中点的颜色
帧到帧的VIO
光流法确定跟踪点


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