學習SLAM需要哪些預備知識?

2021-07-25 01:52:29 字數 1705 閱讀 1923

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首先搬出寶典:multiple view geometry in computer vision。這本書基本涵蓋了vision-based slam這個領域的全部理論基礎!讀多少遍都不算多!另外建議配合berkeley的課件學習。(更新:這本書書後附錄也可以一併讀完,包括附帶bundle adjustment最基本的levenberg marquardt方法,newton方法等)

然後是框架級的工具。最常用的機械人框架是rosros.org | powering the world's robots,可以使用在windows,linux和macos等作業系統上,裡面包含一整套常用的機械人理論的演算法和工具的實現。另乙個開源工具集是openslam openslam.org,其中的g2o是目前最流行的graph optimization的實現工具。另外opencv也是視覺相關必備的基礎工具,multiple view教材中的常用演算法在opencv中都有常用的實現。(更新:opencv的文件camera calibration and 3d reconstruction 中,包含slam相關的基礎理**式以及c/c++/python實現的api)

另外多說一句題外話,因為optimization和的feature extraction是slam裡最核心的兩個問題,而這兩個問題都是運算量極大的。好的slam框架要兼顧速度和精確度。目前大部分vision或者rgbd的slam框架都是用c++來時實現完成的以確保運算速度。雖然我個人很欣賞python,並且python3也支援scipy,opencv,ros等重要工具,不過依然有大量的諸如g2o等基礎性庫在python下無法使用,而且如果要借鑑其他人的**,最方便的還是在c++中實現。所以如果提問者有志於在這個領域做深入研究,夯實的c++基礎是必不可少的。introduction to algorithms,以及 @vczh 推薦的c++ primer等,都是在實際工作前要自己做好的功課。

至於rgb-d camera,最常用的採集裝置有兩種,一種是microsoft kinect,乙個生態環境完備的rgbd camera,可以直接用visual studio可kinect sdk直接開發,也有大量開發好的程式以供借鑑參考,也可以用openni和ros採集處理,我就不多介紹了,畢竟微軟是對程式設計師最友好的公司沒有之一(微軟**好)。另乙個是google的project tango,google對於這個自家的神器還是很低調的,可以看看宣傳片atap project tango ,絕對酷炫——可惜我們lab剛剛買的那一台,我還沒有用過,所以對具體開發不太了解。

另外有幾個網上成熟的資料集和測試方法,乙個是malaga dataset,乙個西班牙的團隊採集的malaga城市資料:the málaga stereo and laser urban data set,覆蓋了城市中汽車駕駛的各種情況(停車,加速,減速,行人,建築,綠化帶等),裡面提供了雙攝像頭,laser,imu等資料以及gps的ground truth trajectory。不過該版本因為是在市中心,所以gps的ground truth並不可靠。另乙個是慕尼黑工業大學computer vision lab的rgb-d

dataset 裡面提供了大量的室內的rgbd資料集,以及非常方便好用的benchmark tools。第三個是kitti dataset:the kitti vision benchmark suite,也是認可度很廣泛的汽車駕駛資料集。

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