老板:2周搞定激光雷达-视觉-IMU多传感器融合方案!我该如何动手?
2022-07-08 14:11 计算机视觉life 阅读(1361) 评论(0) 编辑 收藏 举报原文链接:老板:2周搞定激光雷达-视觉-IMU多传感器融合方案!我该如何动手?
即时定位与建图(SLAM)中所涉及到的传感器有相机、激光雷达、IMU、GPS、轮速计等,这些传感器各有各的特点,如何行之有效的将这些传感器取长补短,实现最精确鲁棒的定位是学术界和工业界共同探讨的方向。
多传感器融合SLAM就是解决上述问题的关键技术,它是自动驾驶、智能机器人等领域的核心技术之一。我们计算机视觉life之前曾报道过该领域最新的工作:
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一个是MIT开源的LVI-SAM:最新开源LVI-SAM:LIO-SAM 与 Vins-Mono 紧耦合系统,
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一个是香港大学开源的R3LIVE:开源 | 港大MARS实验室 R3LIVE鲁棒实时RGB雷达视觉惯导紧耦合状态估计
在我们SLAM知识星球里有相关的分享,我们官网也有LVI-SAM系列的系统教程,下面从应用角度来做一个情景演绎(以下场景不针对任何公司,切勿对号入座)
情景演绎
老板:最近公司接了个大项目,客户需要我们用无人车来定位和建图,最终实现封闭园区内无人驾驶,小白,对于这个项目方案的软件实施你有什么建议?
小白:嗯!无人车用来做定位和建图的话,主要有两大类方法:
- 第1种主要构建的是二维栅格地图。常用的2D 激光雷达SLAM方案有gmapping和Cartographer。目前室内应用还是Cartographer居多,它是谷歌开源的,有闭环功能。。。
老板:说的不错!不过我们要建3D地图,室内室外都要用。
小白:那听听第2种方案
- 3D激光雷达SLAM。比较知名的有LOAM、ALOAM、LeGO-LOAM、LIO-SAM、LVI-SAM等。
老板:这些有啥区别?
小白:其实这些是一个大的系列。容我一一道来。
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LOAM是卡内基梅隆大学的Ji Zhang早期发表的多线LiDAR SLAM算法。是该领域的鼻祖,不过该代码可读性差,作者后来将其闭源。
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A-LOAM是港科大秦通(VINS系列一作)在LOAM原有代码基础上,使用Ceres-solver和Eigen库对其进行重构和优化,在保持原有算法原理的基础上,使其可读性大大增加,作为入门多线激光slam最好选择。
LOAM 的效果
- LeGO-LOAM 是麻省理工学院的Tixiao Shan在原有LOAM基础上,做了一些改进包括:1、对前端里程计的前量化改造,提取地面点更适配水平安装的LiDAR; 2、使用SLAM中的Keyframe概念以及回环检测位姿图优化的方式对后端进行重构。
LeGO-LOAM 的效果
- LIO-SAM 是Tixiao Shan在LeGO-LOAM的扩展,添加了IMU预积分因子和GPS因子:前端使用紧耦合的IMU融合方式,替代原有的帧间里程计,使得前端更轻量;后端沿用LeGO-LOAM,在此基础上融入了GPS观测。同时前端后端相互耦合,提高系统精度。
LIO-SAM 的效果
- LVI-SAM是Tixiao Shan 2021年最新的开源工作,他将LIO-SAM和VINS-Mono进行了结合,是一个通过平滑和建图实现激光雷达-视觉-惯性里程计的紧耦合框架,由两个紧耦合子系统组成:一个视觉惯性系统VIS和一个激光雷达惯性系统LIS。当两个子系统中的一个发生故障时,系统也可以发挥作用,这增加了它在无纹理和无特征环境中的鲁棒性。
LVI-SAM 的效果
老板:小白,你可以啊,没看错你!不过你吧唧吧唧说了这么多,我们到底用哪个方案啊?
小白:如果主要是定位的话,目前实际应用较多的框架是基于LIO-SAM的,它工程应用效果比较好。如果考虑扩展,车道线、交通标志这些语义信息都需要的,所以车上肯定也要有相机,LVI-SAM的框架比较有前景,它是紧耦合的激光雷达-视觉-IMU的多传感器融合方案。
LOAM和LIO-SAM的效果对比
老板:好!一会就开会,你带着下面的小弟们开始干吧!这个项目搞定了,给你大大的加薪!
小白:谢谢老板!deadline是什么时候?
老板:2周时间够了吧?
小白:(WTF?)这时间太紧张了,而且团队很多成员对上面这些方案不太了解,需要一定的学习时间。。。
老板:时间就是金钱!时间紧任务重,小白,你想办法克服克服困难嘛!
小白:嗯。。克服。。我尽量。对了,有个平台叫计算机视觉life,他们有开设SLAM、三维重建系列课程,其中以上两类的方法他们都有专门的讲解课程,Cartographer,LOAM/LIO-SAM/LVI-SAM系列都有直接讲解源码的,这样大家学习起来也快。
老板:那还等什么,抓紧去买,多学习多讨论,顺便通知大家以后每天晚上9点公司提供夜宵!
为什么选择本课程?能收获什么?
目前工业界自动驾驶公司、机器人公司对多传感器融合SLAM算法人才非常急需,开出的薪资普遍非常可观,如下图所示。
但是由于高校并未开设相关课程,且该领域涉及到较多理论和经验,同时需要较强的代码工程实践能力,对于初学者非常困难,计算机视觉life历时几个月精心打磨,对源码进行了独家详细注释,对原理进行了详细归纳整理。
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我们从源码出发,逐行解析详细注释的源码,从最底层揭开涉及到的所有理论和代码细节。
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通过代码逐行解析+原理推导,将最大程度上帮助你掌握多传感器融合SLAM的核心知识,并且具备举一反三的能力,对其他多传感器融合算法的理解将更为深刻。
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通过学习本课程并通过考核,你将达到1-2年工作经验的多传感器融合算法工程师水平。
适用于自动驾驶、机器人,早学就是优势↓
购买课程后添加此微信进答疑群,如果对课程有疑问,也可加下面微信咨询↓
讲师介绍
讲师琪宝,硕士毕业于985高校。目前就职于顶级自动驾驶公司,担任SLAM算法工程师。有5年以上SLAM、多传感器融合项目经历,参与多项JD机器人和自动驾驶技术落地。熟悉视觉/激光/多传感器融合SLAM。讲课风格条理清晰,深入浅出讲解疑难点。该讲师也是VINS-Mono/Fusion课程讲师。
讲师注释代码地址:
https://github.com/xieqi1/a-loam-noted
https://github.com/xieqi1/lio-sam-noted
https://github.com/electech6/LVI-SAM_detailed_comments
https://github.com/xieqi1/VINS-Mono-noted
https://github.com/xieqi1/VINS-Fusion-noted
课程大纲
课程在5月27日已经开始,赶紧上车还来得及,总共13周!每2周都有精心设计的对应章****节的作业考试!定期公布成绩榜单!
课程大纲如下
作业、全额返现、学习基金
课程持续迭代优化
结合上一期学员的反馈,对课程内容进行升级,补录、增录、重录重点内容。包括:补充提炼知识、重点论文讲解、整体框架的把握、疑难点可视化、勘误等。
作业重磅提升!
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每2章节增加针对本章学习内容的作业和考试,需要在规定时间内完成作业。学习视频+作业考试巩固强化~学习效果双倍提高!
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全程陪伴式学习,定期公示学习情况排行榜,班主任跟进自制力较差学员~再也不怕学习掉队!
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不定期内部直播,分享学习经验和作业思路~学习收获UP UP UP!
学习基金 & 优秀学员全额返现!
每个学员有3次拿奖机会:包括2次月度优秀学员(退款100),1次最终课程优秀学员(全额退款)。
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每月公布当前累积排行榜单,排行榜前5%学员退款100元作学习基金奖励!
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课程结课后根据周作业、大作业、课程完成度等数据,评选最终的课程优秀学员,全额退还课程费用+发放优秀学员证书+至少1次内推机会!100%有效,等你来战!
注:①月排行榜根据累计每章作业成绩得分,由班主任在课程群内公示动态排名榜单。②优秀学员退课程款在结课仪式时同步发放;详见答疑群通知!
课程运行环境及学习要求基础
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运行环境:Ubuntu 16.04/18.04/20.04 均可
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硬件要求:普通台式机/笔记本电脑均可,无需GPU。课程使用公开数据集,不需要机器人、相机传感器等其他硬件
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编程语言:C++
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要求基础:了解C/C++基础语法、ROS,了解线性代数、概率论基础,学习过至少一种SLAM开源算法
课程适合人群
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想要快速学习多传感器融合SLAM的高年级本科生、硕士、博士研究生、教师等。
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有项目需求需要快速拥有实战经验的算法工程师。希望能够快速上手并学以致用的从业者。
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对多传感器融合SLAM有简单认知,希望有人督促带学、系统掌握、深入实践的朋友。
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希望能进入自动驾驶、机器人、无人机等领域学习多传感器融合相关算法的朋友。
常见问题解答
- 课程购买有优惠吗?
目前的可用优惠:
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账户内积分抵扣;
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优惠券只能用一张,其他优惠可叠加使用!
- 课程有实践和练习、答疑吗?
那必须的!课程是原理解析+逐行源码讲解,理论与实践并重,非常实用的面向一线从业者的课程。带领学员从零开始编译、运行、学习源码,快速上手做项目。
我们也设计了专门针对不同章节内容的考试练习,帮助大家巩固所学知识。并根据作业学习结果评选优秀学员,可全额返现。在课程答疑交流群里助教和讲师也会积极答疑解惑。
- 课程观看、答疑有效期是?
答疑主要在开课期间,所以购买课程后务必加客服进入答疑群。后续所有的直播、答疑、讲评作业、排行榜都在课程群里进行。课程观看有效期长久有效,购买后请及时学习。
- 课程直播是否有提供录播?
课程相关的内部直播提供录播。但注意学员加油站直播仅限学员观看,且不提供录播,涉及内容包括:求职经验、行业趋势、论文讲解、SLAM学习经验等。请留意课程内通知并及时参加。
- 课程是否可以开发票?可以开具增值税电子普通发票。购买课程后找课程助手开具发票即可。
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独家重磅课程官网:cvlife.net
全国最大的机器人SLAM开发者社区
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