VINS系统的主要特点包括: 1. 多传感器融合:结合了相机(单目或双目)和IMU的数据,提高了系统的鲁棒性和精度。 2. 实时性能:能够实时处理视觉和惯性数据,适用于动态环境。 3. 高精度定位:即使在视觉信息不足的情况下也能保持较高的定位精度。 4. 自动初始化:系统能够自动进行初始化,无需外部干预。 5. 在线外参标定:能够在线校准相机和IMU之间的空间和时间关系。 6. 闭环检测:具备闭环检测功能,可以检测到循环回路并进行优化。 7. 全局位姿图优化:能够进行全局优化,进一步提高定位的精度和一致性。 VINS系统的工作原理可以概括为以下几个关键步骤: - 图像和IMU预处理:提取图像特征点,并使用光流法进行跟踪;同时对IMU数据进行预积分处理。 - 初始化:利用图像序列和IMU数据进行尺度、重力向量和速度的初始化。 - 后端滑动窗口优化:基于滑动窗口的非线性优化,使用高斯-牛顿法或LM算法进行求解。 - 闭环检测和优化:通过回环检测和重定位,以及全局位姿图优化,进一步提高系统精度。