大规模视觉定位地图关键技术:综述
大规模视觉定位地图需求:
- 室外有和GPS对齐的能力,室内有和语义地图对齐的能力。
- 只得到xyz值的意义不大,一定还要和某些语义关联起来。虽然基于定位地图可以自己建立各种语义信息,这样保证了语义信息和定位信息的对齐,但另外一种途径就是让生成的定位地图直接和其他语义地图对齐。室外的话gps坐标作为通用的位置接口,室内需要手动和地图对齐,或者结合wifi定位等泛定位信息,但这要求室内定位地图的相对精度足够高。
- 局部性。
- 如果定位地图中很远的两个点还会有耦合的话,这样整个问题将得很困难。在室外要充分利用GPS的全局定位特性让定位地图只有局部性。这样在做优化的时候,只用考虑更新数据附近的变化就行。
- 稳定性。
- 不能一颗耗子屎打坏一锅汤。如果处理后有不好的结果,不能让地图越来越坏,需要把坏的结果剔除。允许宁缺毋滥/
- 有限性。
- 不能随着数据量的增加,处理时间和内存占用也无限增加。要有删减的机制。
- 多数据增强性。
- 地图要有一种随着数据量的增多,精度越来越高的能力。
- 时效性。
- 要有能判断什么数据已经过时,比如由场景变化引起。
- 只能使用廉价传感器。
数据更新流程:基本思路是先把所有不能被优化消除的重投影删除,然后删除分离的点和Frame。这样就剩下干净的地图。虽然可能会丢掉很多有用信息,但毕竟是众包,后面新的数据可以补充扔掉的。
- 使用SLAM生成局部地图
- 使用IMU来对齐重力方向和绝对尺度。
- 如果有GPS,使用GPS和地图对齐。
- 基于共视关系强弱,把局部地图分解成多个子地图。
- 使用重定位和重投影匹配找到各个子地图和历史地图的匹配。
- 基于之前的匹配计算各个子地图和历史地图的sim3变换,并使用这个sim3和历史地图对齐。
- 使用SE3 Pose优化对齐
- 使用BA对齐。
- 删除重投影大的点
- 删除重投影误差大的Frame
- 删除冗余的Frame
- 删除离散的Frame
- 判断最终生成的地图,如果地图的size比合并前还小,说明这次合并失败,把地图回退到合并前的状态。
- 如果没有和历史地图匹配上的子地图会放入预备匹配库中,供以后再次被匹配上。
相关关键技术:
- 使用视觉匹配提升GPS的绝对定位精度:https://blog.csdn.net/ziliwangmoe/article/details/100061566
- GPS数据边缘化:https://blog.csdn.net/ziliwangmoe/article/details/100062061
- 地图分块存储优化:
- 分层级Pose优化:
- 使用共視关系和重投影误差清理坏数据:
- 基于共視关系选择影响范围:
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