立体视觉+惯导+激光雷达SLAM系统

1、概述

立体视觉+惯导+激光雷达的SLAM系统，SLAM (simultaneous localization and mapping)即时定位与地图构建，或并发建图与定位。是车载自动驾驶、机器人的导航优秀方案，VIL-SLAM通过将紧密耦合的立体视觉、惯性里程计（VIO）与激光雷达建图和激光雷达增强视觉环路闭合相结合来实现这一目标。该系统实时生成环闭合校正的6自由度激光雷达姿态和接近实时的1cm稠密点云。与激光雷达方法相比，VIL-SLAM显示了更高的精确度和鲁棒性。在比如隧道一些复杂场景下能够实现良好性能。

2、Demo载荷平台

以实验型的车体四驱平台，搭建相机、雷达、惯导和信号处理板，实现硬件的匹配工作。

3、基于ZU5EV的信号处理设备

基于ZU5EV的红外、可见光双光融合，图像压缩、AI分析紧凑型模块，主要用于图像处理的无人机吊舱、无人车的视觉分析，实现人工智能分析、视频压缩传输等功能。产品大小在2X60X70X40mm。全工业级设计，适配宽温工作条件。

产品接入双路摄像头、雷达、惯导模块，实现图像数据，slam位置和位置姿态的数据接入计算。

4、功能实现

4.1 双目视觉

视觉前端从立体摄像机获取立体图像，它执行帧到帧的跟踪和立体帧匹配，并输出立体匹配结果作为视觉测量。立体VIO采用立体匹配和IMU测量，在位姿图上执行IMU预积分和平滑紧耦合结果。该模块根据IMU和摄像机输出VIO姿态。

4.2 激光雷达点云

激光雷达建图在进行激光雷达点提取和扫描帧点云到地图配准之前，使用高频IMU速率VIO姿态作为运动。将扫描c表示为从一个完整的激光雷达旋转获得的点云。从图中提取几何特征，包括锐边上的点和平面上的点。

4.3 GPS位置姿态

惯导模块能够检测并处理GPS位置信息、线性加速度、角速度、地球重力和航向，让用户能够精确地检测三维方向、位置和运动。通过在32位处理器内嵌入专用的传感器融合软件，传感器模块可进一步提高检测精度。该软件可整合所有传感器的输出数据，运用先进的预测和滤波算法自动修正测量失真和误差。

5、产品应用

产品以MPSOC为基础的嵌入式计算设备，实现自动驾驶的科研应用，产品开发。用于机器人、无人机、智能车等场景。（文章来源：百度文库）