论文题目:《Visual-lidar Odometry and Mapping: Low-drift, Robust, and Fast》 发表在2015年的ICRA上,是一篇经典的视觉激光融合的SLAM系统框架,但是作者未开源代码。在公众号「3D视觉工坊」后台,回复「V-LOAM」,即可获得原文。
摘要本文提出了一个视觉激光融合的框架,提升了系统在缺乏视觉特征和在有挑战的运动情况下的鲁棒性。这个方法利用视觉里程计估计机器的运动,高速率低精度的对准点云。然后基于激光雷达的scan-match来优化运动估和点云对准,在KITTI的01序列达到了0.75%的位置漂移,系统在高速运动和照明变化的场景中也有很高的鲁棒性。
介绍视觉里程计需要在光线渐变、特征比较多的场景中运行;激光在测量点云的时候存在运动畸变(激光采集一帧点云需要0.1s,所以一帧的点并不是在同一时刻采集的),因此激光雷达的运动往往需要大量的变量来求解。不仅如此,在场景中平面较多的退化场景中,scan-match也很容易失败。这个系统包括两个交替的过程:
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第一个是视觉里程计以60hz的速度来估计运动。
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激光里程计利用低频率1hz来优化运动估计,去除由于里程的漂移造成的点云的运动畸变。
对无畸变的点云进行匹配并配准以逐步构建地图。结果是视觉里程计解决快速的运动,激光雷达可确保在不良照明条件下的低漂移和鲁棒性。实验结果表明地图很准确的无需后期处理。尽管闭环可以进一步改善地图精度但本文选择不这样做,因为这项工作的重点是实现更精准的里程计。