最近在测试纯双目的VSLAM算法,比如VINS-FUSION。请教下测试纯双目的VINS-FUSION中,yaml文件中body_T_cam0和body_T_cam1该如何得到?目前我是将cam0作为单位矩阵,cam1填左相机到右相机的旋转矩阵R和平移向量T,不知是否正确。使用的是京东200多买的双目同步摄像头,无imu,效果一般,同样的路线多次跑有时候出现不一样的路径。就是感觉非常的不稳定,路线容易飘。请问我该如何解决或者优化?测试图片如下,就是简单的左右来回。
VINS-FUSION 纯双目测试
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- 秦禹辰 2024-02-18 16:48关注
获得0.15元问题酬金 计算机幻觉 下午好🌅🌅🌅
本答案参考通义千问在VINS-FUSION纯双目视觉惯性导航(Visual-Inertial SLAM)系统中,
body_T_cam0
和body_T_cam1
是描述车身坐标系(Body Frame,通常指的是IMU坐标系)相对于两个相机坐标系(cam0 和 cam1)的转换矩阵。对于没有IMU的情况,你需要手动估计或通过其他方式获得这两个变换矩阵。以下是估计方法及注意事项:-
静态标定法:
- 安装一对已知姿态和位置的立体标记板(如 checkerboard 或 ArUco 标签),让摄像头对准这些标记。
- 使用双目相机同时捕获两幅图片,并计算对应点的深度信息,确定每个标记在两幅图像中的相对位置。
- 通过特征匹配和几何约束(例如 PnP 问题)估计出两个相机的相对旋转和平移参数(即 R 和 T),从而得到 body_T_cam0 和 body_T_cam1。
伪代码示例:
# yaml 文件示例 calibration: stereo_camera_model: intrinsics: # 相机内参 cam0: [...] cam1: [...] extrinsics: body_T_cam0: translation: [0., 0., 0.] # 初始假设为世界坐标系与cam0坐标系重合 rotation: [1., 0., 0., 0., 1., 0., 0., 0., 1.] # 单位矩阵,代表初始猜测的相对旋转(可以先设为零) body_T_cam1: translation: [-R[0][0], -R[0][1], -R[0][2]] # 取cam1到cam0的旋转和平移向量 rotation: [... cam1到cam0的旋转矩阵...]
其中
R
和T
应替换为你通过标定得到的具体值。 -
运动标定法:
- 在不安装固定标记的情况下,可通过移动设备并记录一段时间内的连续双目图像序列。
- 使用光流、SFM(Structure from Motion)或其他单目或多视图SLAM技术来估计连续帧之间的相机相对运动。
- 结合双目匹配结果,估算
body_T_cam0
和body_T_cam1
的变化趋势。
-
效果优化与稳定性的提升:
-
对于纯视觉SLAM系统,由于缺乏IMU辅助,双目匹配的精度直接影响SLAM性能。因此,选择合适的特征检测器(如ORB, SIFT, SURF等)、特征匹配算法以及稠密重建和优化策略是关键。
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针对“路线容易飘”的情况,你可以考虑以下优化措施:
- 增强特征点跟踪的稳定性,例如采用更鲁棒的特征匹配策略或引入特征预处理技术。
- 使用闭环检测和回环闭合优化,利用先前建好的地图与当前观测进行匹配,以减少累积误差。
- 考虑引入外参校正模块,使用外部传感器(如IMU或GPS)提供的姿态补偿,提高双目融合的准确性。
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尝试集成一些开源SLAM库或使用专门针对双目视觉设计的SLAM框架,如 OpenVSLAM 或 RTAB-Map,它们可能已经针对特定场景进行了优化。
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