视觉SLAM第13讲：实践，设计SLAM系统

主要目标：

1.实际设计一个视觉里程计；

2.理解SLAM软件框架是如何搭建的。

13.1 工程框架

1.bin存在编译好的可执行程序；

2.include存放头文件，include/myslam放自己写的头文件；

3.src存放源代码文件；

4.test放测试用文件；

5.config存放配置文件；

6.cmake_modules存放第三方库的cmake文件。

13.1.1 核心算法结构

程序=数据结构+算法

系统最基本的结构，关系如下图：

（1）图像，双目相机是一对图像，统称为一帧。

（2）特征，对每帧都提取其特征

（3）路标，根据不同帧之间的相同特征点，求解路标点坐标（多次看到某个特征可用三角化方法计算3D位置）

13.1.2 两大线程：前端、后端

1.前端

（1）作用

负责计算相邻图像的特征匹配，快速处理保证实时性。

（2）运行机理

插入图像帧-提取图像中特征-与上一帧进行光流追踪-根据光流结果计算该帧定位。必要时补充新特征点做三角化，前端处理结果作为后端优化初始值。

2.后端

（1）作用

负责优化整个问题，优化关键帧以保证良好结果。

（2）运行机理

拿到前端处理过的关键帧和路标点，对其优化，返回优化结果。优化规模在一定范围内，不随时间一直增长。

3.联合运行机理

       在前后端之间放一个地图模块来处理它们之间的数据流动。前端提取关键帧后往地图中添加新数据，后端检测到地图更新时运行一次优化，去掉地图中旧关键帧和地图点保持优化规模。见图。

13.1.3 其他模块

为了方便编码实现，还需要添加几个辅助模块：

（1）相机类

  管理内外参、投影函数

（2）配置文件管理类

  方便从配置文件中读取内容，配置文件中记录一些重要参数，方便调整

（3）Kitti数据集

  按照Kitti存储格式读取图像数据

（4）可视化模块

  观察系统状态。

13.2 实践

因博主在虚拟机上运行，该数据集较大，无法运行，后切换为Win+Ubuntu双系统。