相机-IMU联合标定：IMU标定

📚 简介

在 VINS（Visual-Inertial Navigation System，视觉惯性导航系统） 中，IMU标定 是确保系统高精度运行的关键环节。IMU（惯性测量单元）本身存在多种误差，如果不进行标定，会直接影响VINS的位姿估计精度，甚至导致系统失效。以下是IMU标定的核心作用及其影响：

消除IMU的固有误差（内参标定）
IMU（如陀螺仪和加速度计）的原始数据通常包含多种误差，标定的目标是估计并补偿这些误差项，包括：

• 零偏（Bias）

  • 陀螺仪零偏（Gyroscope Bias）：导致角速度测量存在固定偏移，积分后会产生随时间增长的姿态误差。

  • 加速度计零偏（Accelerometer Bias）：影响重力方向估计，导致位姿和速度计算偏差。

  • 标定方法：通常通过静态初始化（保持IMU静止）估计零偏。

• 尺度因子（Scale Factor）

  • 由于制造误差，IMU的测量值可能与真实物理量不成线性比例（例如，实际角速度是 测量值 × 尺度因子 + 噪声）。

  • 影响：尺度不准会导致积分后的位移和角度误差累积。

• 轴间交叉耦合（Non-Orthogonality）

  • IMU的三个轴（X/Y/Z）可能不完全正交，导致测量