<摘录>VIO基本概念学习

紧耦合与松耦合

松耦合:将视觉约束 加入联合优化

紧耦合:将视觉约束得到的位姿加入联合优化

如图所示:

优化与滤波

  1. 滤波相当于单次优化,区别是滤波仅考虑上一帧的影响,而优化则考虑所有帧的影响;
  2. 滤波比单次优化的精度高,因滤波是通过协方差来计算增量,而优化是GN、LM来计算;
  3. 多次优化精度比滤波高,但效率低于滤波,因优化可以迭代多次,不断优化线性化点,使误差最小。

主流VIO的对比

VIO框架 耦合方案 后端方案 前端 视觉误差 初始化 回环 精度 效率
MSF 松耦合 滤波EKF \ \ \ \ 最差1 最快5
MSCKF 紧耦合 滤波EKF fast+光流 重投影 静止 较差2 较快4
ROVIO 紧耦合 滤波IEKF fast+光度 光度 静止 一般3 较快4
OKVIS 紧耦合 优化 fast+brisk 重投影 静止 较好4 最慢1
VINS 紧耦合 优化 fast+光流 重投影 动态 最好5 较慢2
VI-ORB 紧耦合 优化 orb 重投影 动态 \ \
ICE-BA 紧耦合 优化 fast+光流 重投影 静止 \ \

参考文献

  1. 崔华坤. 主流VIO技术综述 https://github.com/StevenCui/VIO-Doc

  2. J. Delmerico. A Benchmark Comparison of Monocular Visual-Inertial Odometry Algorithms for Flying Robots. 2018. ICRA