DM-VIO:单目视觉惯性里程计的延迟边缘化方法

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"DM-VIO:延迟边缘化单目视觉惯性里程计方法" 本文介绍的DM-VIO(Delayed Marginalization Visual-Inertial Odometry)是一种创新的单目视觉惯性里程计系统,旨在解决传统边缘化策略所面临的挑战。在SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)领域,视觉惯性里程计是关键技术之一,它结合了摄像头和惯性测量单元(IMU)的数据来估计设备的运动轨迹。 DM-VIO的核心特点是采用了延迟边缘化和位姿图束调整(pose graph bundle adjustment)两种新方法。边缘化通常用于保持系统的实时性能,但它会使得已边缘化的状态难以恢复,同时限制了连接变量的线性化点的可调整性。延迟边缘化则提出了一种新的思路,即构建第二个因子图,其中的边缘化操作会被推迟,之后可以通过访问延迟图并使用新的一致线性化点进行更新,从而实现更灵活的系统优化。 此外,DM-VIO利用延迟边缘化来处理IMU的初始化问题。传统的IMU初始化可能无法充分利用视觉数据的全部不确定性。然而,DM-VIO的位姿图束调整策略允许将IMU信息与已被边缘化的状态关联起来,提供了一个更全面的初始化方法。这一方法不仅可以捕获光度的完整不确定性,还能使用一致的线性化点生成更新的边缘化结果。 为了解决单目视觉里程计中常见的初始尺度不可观测问题,DM-VIO在完成IMU初始化后,会在主系统中继续优化尺度和重力方向。这有助于确保系统对环境尺度变化的鲁棒性,并提高整体定位的精度。 文章指出,DM-VIO的工作基于IEEERobotics and Automation Letters发表的研究成果,并遵循了严格的版权规定。通过这些创新,DM-VIO系统有望在实际应用中实现更高效、更精确的定位和导航,为机器人和自动化领域的SLAM算法提供一种强大的工具。