FAST-LIVO：快速激光-惯性-视觉里程计完整配置指南
项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/fa/FAST-LIVO FAST-LIVO是一个高效的稀疏直接激光-惯性-视觉里程计系统，专为需要高精度定位与建图的机器人应用设计。该系统通过紧密耦合的方式直接处理原始点云和图像数据，实现了视觉惯性里程计和激光惯性里程计两个子系统的完美融合。
项目概述
FAST-LIVO构建在两个紧密耦合的直接里程计子系统之上：VIO子系统和LIO子系统。LIO子系统将新扫描的原始点注册到增量构建的点云地图中，而地图点还附加了图像补丁，这些补丁在VIO子系统中用于通过最小化直接光度误差来对齐新图像，无需提取任何视觉特征。
环境准备
系统要求
- Ubuntu 16.04及以上版本
- ROS Kinetic或更新版本
- 足够的磁盘空间和内存资源
依赖库安装
首先安装基础依赖库：
sudo apt update
sudo apt install libpcl-dev libeigen3-dev libopencv-dev
Sophus数学库安装
Sophus库提供李群和李代数运算功能：
git clone https://github.com/strasdat/Sophus.git
cd Sophus
git checkout a621ff
mkdir build && cd build
cmake ..
make
sudo make install
Vikit工具包安装
Vikit包含相机模型和所需的数学函数：
cd ~/catkin_ws/src
git clone https://github.com/uzh-rpg/rpg_vikit.git
Livox激光雷达驱动
安装Livox官方ROS驱动：
cd ~/catkin_ws/src
git clone https://github.com/Livox-SDK/livox_ros_driver.git
FAST-LIVO系统部署
源码获取与编译
cd ~/catkin_ws/src
git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/fa/FAST-LIVO
cd ../
catkin_make
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
系统配置与参数调整
核心配置文件
FAST-LIVO提供了多个配置文件以适应不同场景：
- avia.yaml：适用于Livox Avia激光雷达
- mid360.yaml：适用于Livox Mid-360激光雷达
- NTU_VIRAL.yaml：适用于NTU-VIRAL数据集
- MARS_LVIG.yaml：适用于MARS-LVIG数据集
关键参数说明
在配置文件config/avia.yaml中，以下参数需要特别关注：
lid_topic：激光雷达数据主题名称imu_topic：IMU数据主题名称img_topic：相机数据主题名称img_enable：启用VIO子系统lidar_enable：启用LIO子系统point_filter_num：新扫描的采样间隔outlier_threshold：单像素光度误差的异常值阈值filter_size_surf：新扫描中点云的下采样参数filter_size_map：激光雷达全局地图中点云的下采样参数
FAST-LIVO多传感器融合系统架构
系统运行与测试
启动FAST-LIVO系统
roslaunch fast_livo mapping_avia.launch
数据回放与验证
使用录制的传感器数据进行系统验证：
rosbag play YOUR_RECORDED_DATA.bag
不同数据集的启动配置
针对不同的公开数据集，使用相应的启动文件：
# NTU-VIRAL数据集
roslaunch fast_livo mapping_avia_ntu.launch
# MARS-LVIG数据集
roslaunch fast_livo mapping_avia_marslvig.launch
性能优化建议
时间同步要求
系统目前只能在硬同步的激光-惯性-视觉数据集上工作，因为相机和IMU之间的时间偏移未被估计。相机和激光雷达的帧头必须处于相同的物理触发时间。
参数调优指南
- 室内场景：设置
filter_size_surf为0.05~0.15，filter_size_map为0.15~0.3 - 室外场景：设置
filter_size_surf为0.3~0.5，filter_size_map为0.4~0.5 - 较暗场景：设置
outlier_threshold为50~250 - 较亮场景：设置
outlier_threshold为500~1000
硬件同步方案
为支持机器人社区并增强工作的可复现性，项目提供了手持设备的CAD文件以及硬件同步方案、STM32源代码、详细硬件接线配置说明和传感器ROS驱动。
FAST-LIVO硬件同步设备示意图
许可证说明
该软件包的源代码在GPLv2许可证下发布，仅允许学术用途免费使用。商业用途请联系相关授权人员。
通过以上完整的配置流程，您已成功搭建了FAST-LIVO激光-惯性-视觉里程计系统，可以开始在各种机器人定位与建图场景中应用这一强大工具。
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
