SLAM实现模块及功能
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了SLAM实现模块及功能相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
SLAM实现模块及功能
1. 简介
- SLAM主要有5大模块组成
- 数据预处理
- 前端里程计
- 后端图优化
- 闭环检测
- 显示模块
2. 数据预处理
2.1 功能
- 接收各传感器信息
- 传感器数据时间同步
- 点云运动畸变补偿
- 传感器信息统一坐标系
2.2 输入
- GNSS组合导航位置、姿态、角速度、线速度等
- 雷达点云信息
- 雷达和IMU相对坐标系
2.3 输出
- GNSS组合导航位置、姿态
- 畸变补偿后的点云
3. 前端里程计
3.1 功能
- 根据点云计算位姿并发送
3.2 输入
- 雷达点云
3.3 输出
- 里程计累计位姿
4. 后端图优化
4.1 功能
- 从里程计位姿中提取关键帧
- 根据关键帧位姿、GNSS组合导航约束和闭环检测约束来优化位姿
- 后端通过图优化实现消除累计误差的功能
4.2 输入
- 前端里程计位姿
- GNSS组合导航位姿
- 闭环检测相对位姿
4.3 输出
- 优化后的位姿
4.4 方法
- 目前有三个流行的库:g2o、gtsam、ceres
5. 闭环检测
5.1 功能
- 根据位姿搜索附近历史帧
- 如果有则做匹配
- 如果匹配结果符合要求则建立约束,并发送
5.2 输入
- 关键帧对应的GNSS组合导航位姿(因为用开环位姿检测不够准确,尤其大场景)
5.3 输出
- 闭环位姿约束
6. 显示模块
6.1 功能
- 根据优化后的位姿生成点云地图
- 显示点云地图和当前帧点云
6.2 输入
- 优化后的历史帧位姿
- 当前帧点云
- 当前帧位姿
6.3 输出
- 按优化后的位姿投影之后的当前帧点云
- 按优化后的位姿投影之后的当前帧位姿
- 局部小地图点云
- 全局大地图点云
7 传感器特性
- 融合原则:通过融合消除误差的过程,就是为该误差寻找差异性信息的过程 (互补性)
- IMU: 具有随时间的累积性,但不跳变 (累积性)
- GNSS:具有跳变性,受遮挡或干扰时无信号 (位姿跳变)
- 轮速计:无时间累积性,但会打滑
- 点云地图:位姿跳变、且在空旷地区无有效数据
- 激光里程计:具有随距离的累计性(累积性)
参考:从零开始做自动驾驶定位
以上是关于SLAM实现模块及功能的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
激光slam课程学习笔记--第5课:传感器数据处理II:激光雷达运动畸变去除