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VSLAM 十四讲--阅读中知识点记录

VSLAM 十四讲--阅读中知识点记录

1. 前言

砚上三五笔,落墨鹧鸪啼

本文用于记录:VSLAM相关。
PS:笔者梦到哪里写哪里,毫无逻辑可言。。。
如有不对,欢迎评论区指正!

2. 正文

2.1 slam

  • simultaneous location and mapping
    同步定位和建图

  • 相机:单目相机,双目相机成像(两只眼睛的视差),RGB-D深度相机,获得深度信息。

2.2 旋转&四元数

1.

  • 内积(点乘)和外积(叉乘)
  • 相机运动为刚体运动
  • 旋转矩阵,行列式为1(作用于向量时不会产生伸缩变化)的正交矩阵(转置等于其矩阵的逆)
  • Speicial Orthogonal Group 特殊正交群,SO(3)表示三维空间的正交基地下的旋转。

2.

  • 数学技巧,齐次坐标(这里的齐次表示对齐次幂),新增加这一维度是为了对齐旋转矩阵,因为旋转矩阵一般为方阵,需要维度对应。
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  • Special Euclidean Group SE()特殊欧式群。由旋转SO(3)和平移R3组成的一个矩阵
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  • Eigen C++库,矩阵运算

3.

  • 任意旋转都可以用轴+角表示。旋转向量:方向与旋转轴一致,向量的模长为旋转角大小。
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  • 罗德里格斯公式:旋转向量-->旋转矩阵
    从性质中不难发现,旋转矩阵的特征值为1对应的特征特征向量,为旋转轴。(不改变旋转向量前后的长度,只改变方向。)
  • 欧拉角
    yaw |偏航角 |绕z轴
    roll |滚转角 | 绕x轴
    pitch |俯仰角 | 绕y轴
    (这里采用的是右手系)
  • 欧拉角产生万向锁的问题(Gimbal Lock)。当俯仰角为土90度时,两个旋转轴会重合,这样整个系统就会丢失一个自由度。奇异值问题。欧拉角不适合插值和迭代,寻找替代方案。。。
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(个人认为这个经纬度的例子很直观)

  • 四元数。(Quaternion),解决了奇异值的问题。
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3. 后记

To be continued.......

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