slam十四讲-ch1
文章目录
- slam十四讲-ch1
- 前言
- 一、SLAM是什么？
- 二、如何使用这本书
- 1. 数学基础篇
- 2. SLAM 技术篇
- 课本代码
前言
slam14讲作为很多slamer的入门书籍，第一节内容主要回答如下两个问题。
- 其一：SLAM是什么？
- 其二：如何使用这本书。
一、SLAM是什么？
SLAM(Simultaneous Localization and Mapping,同时定位与建图)，是指搭载特定传感器的主体，在没有任何先验信息的情况下，在运动过程中建立环境模型，同时估计自己的运动。如果这里的传感器是相机，那就称为视觉SLAM。
二、如何使用这本书
1. 数学基础篇
• 本讲是前言，介绍这本书的基本信息，习题部分主要包括一些自测题。
• 第二讲为 SLAM 系统概述，介绍一个 SLAM 系统由哪些模块组成，各模块的具体工作是什么。实践部分介绍编程环境的搭建过程以及 IDE 的使用。
• 第三讲介绍三维空间运动，你将接触旋转矩阵、四元数、欧拉角的相关知识，并且在 Eigen 当中使用它们。
• 第四讲为李群和李代数。如果你现在不懂李代数为何物，也没有关系。你将学习李代数的定义和使用方式，然后通过 Sophus 操作它们。
• 第五讲介绍针孔相机模型以及图像在计算机中的表达。你将用 OpenCV 来调取相机的内外参数。
• 第六讲介绍非线性优化，包括状态估计理论基础、最小二乘问题、梯度下降方法。你会完成一个使用 Ceres 和 g2o 进行曲线拟合的实验。
2. SLAM 技术篇
• 第七讲为特征点法的视觉里程计。该讲内容比较多，包括特征点的提取与匹配、对极几何约束的计算、PnP 和 ICP 等。在实践中，你将用这些方法去估计两个图像之间的运动。
• 第八讲为直接法的视觉里程计。你将学习光流和直接法的原理，然后利用 g2o实现一个简单的 RGB-D 直接法。
• 第九讲为视觉里程计的实践章，你将搭建一个视觉里程计框架，综合应用先前学过的知识，实现它的基本功能。从中你会碰到一些问题，例如优化的必要性、关键帧的选择等。
• 第十讲为后端优化，主要为 Bundle Adjustment 的深入讨论，包括基本的 BA以及如何利用稀疏性加速求解过程。你将用 Ceres 和 g2o 分别书写一个 BA 程序。
• 第十一讲主要讲后端优化中的位姿图。位姿图是表达关键帧之间约束的一种更紧凑的形式。你将用 g2o 和 gtsam 对一个位姿球进行优化。
• 第十二讲为回环检测，我们主要介绍以词袋方法为主的回环检测。你将使用dbow3 书写字典训练程序和回环检测程序。
• 第十三讲为地图构建。我们会讨论如何使用单目进行稠密深度图的估计（以及这是多么不可靠），然后讨论 RGB-D 的稠密地图构建过程。你会书写极线搜索与块匹配的程序，然后在 RGB-D 中遇到点云地图和八叉树地图的构建问题。
• 第十四讲主要介绍当前的开源 SLAM 项目以及未来的发展方向。相信阅读了前面的知识之后，你会更容易理解它们的原理，实现自己的新想法。
课本代码
git clone https://github.com/gaoxiang12/slambook
