系统入口是feature_tracker_node.cpp文件中的main函数

1. 首先创建feature_tracker节点,从配置文件中读取信息(parameters.cpp),包括:

  • ROS中发布订阅的话题名称;
  • 图像尺寸;
  • 特征跟踪参数;
  • 是否需要加上鱼眼mask来去除边缘噪点;
%YAML:1.0

#common parameters
imu_topic: "/imu0"
image_topic: "/cam0/image_raw" #camera calibration
model_type: PINHOLE
camera_name: camera
image_width:
image_height:
distortion_parameters:
k1: -2.917e-01
k2: 8.228e-02
p1: 5.333e-05
p2: -1.578e-04
projection_parameters:
fx: 4.616e+02
fy: 4.603e+02
cx: 3.630e+02
cy: 2.481e+02 # Extrinsic parameter between IMU and Camera.
estimate_extrinsic: # Have an accurate extrinsic parameters. We will trust the following imu^R_cam, imu^T_cam, don't change it.
# Have an initial guess about extrinsic parameters. We will optimize around your initial guess.
# Don't know anything about extrinsic parameters. You don't need to give R,T. We will try to calibrate it. Do some rotation movement at beginning.
ex_calib_result_path: "/config/euroc/ex_calib_result.yaml" # If you choose or , the extrinsic calibration result will be written vins_folder_path + ex_calib_result_path.
#If you choose or , you should write down the following matrix.
#Rotation from camera frame to imu frame, imu^R_cam
extrinsicRotation: !!opencv-matrix
rows:
cols:
dt: d
data: [, -, ,
, , ,
, , ]
#Translation from camera frame to imu frame, imu^T_cam
extrinsicTranslation: !!opencv-matrix
rows:
cols:
dt: d
data: [-0.02,-0.06, 0.01] #feature traker paprameters
max_cnt: # max feature number in feature tracking
min_dist: # min distance between two features
freq: # frequence (Hz) of publish tracking result. At least 10Hz for good estimation. If set , the frequence will be same as raw image
F_threshold: 1.0 # ransac threshold (pixel)
show_track: # publish tracking image as topic
equalize: # if image is too dark or light, trun on equalize to find enough features
fisheye: # if using fisheye, trun on it. A circle mask will be loaded to remove edge noisy points #optimization parameters
max_solver_time: 0.04 # max solver itration time (ms), to guarantee real time
max_num_iterations: # max solver itrations, to guarantee real time
keyframe_parallax: 10.0 # keyframe selection threshold (pixel) #imu parameters The more accurate parameters you provide, the better performance
acc_n: 0.2 # accelerometer measurement noise standard deviation. #0.2
gyr_n: 0.02 # gyroscope measurement noise standard deviation. #0.05
acc_w: 0.0002 # accelerometer bias random work noise standard deviation. #0.02
gyr_w: 2.0e-5 # gyroscope bias random work noise standard deviation. #4.0e-5
g_norm: 9.81007 # gravity magnitude #loop closure parameters
loop_closure: #if you want to use loop closure to minimize the drift, set loop_closure true and give your brief pattern file path and vocabulary file path accordingly;
#also give the camera calibration file same as feature_tracker node
pattern_file: "/support_files/brief_pattern.yml"
voc_file: "/support_files/brief_k10L6.bin"
min_loop_num:

该config.yaml文件中的其他参数在vins_estimator_node中被读取,属于融合算法的参数。

  • 优化参数(最大求解时间以保证实时性,不卡顿;最大迭代次数,避免冗余计算;视差阈值,用于选取sliding window中的关键帧);
  • imu参数,包括加速度计陀螺仪的测量噪声标准差、零偏随机游走噪声标准差,重力值(imu放火星上需要改变);
  • imu和camera之间的外参R,t;可选(0)已知精确的外参,运行中无需改变,(1)已知外参初值,运行中优化,(2)什么都不知道,在线初始化中标定
  • 闭环参数,包括brief描述子的pattern文件(前端视觉使用光流跟踪,不需要计算描述子),针对场景训练好的DBow二进制字典文件;

2. 监听IMAGE_TOPIC, 有图像信息发布到IMAGE_TOPIC上时,执行回调函数:

ros::Subscriber sub_img = n.subscribe(IMAGE_TOPIC, , img_callback);

3. img_callback()

前端视觉的算法基本在这个回调函数中,步骤为:

  1. 频率控制,保证每秒钟处理的image不多于FREQ;

  2. 对于单目:

    1). readImage;

    2). showUndistortion(可选);

    3). 将特征点矫正(相机模型camodocal)后归一化平面的3D点(此时没有尺度信息,3D点p.z=1),像素2D点,以及特征的id,封装成ros的sensor_msgs::PointCloud消息类型;

  3. 将处理完的图像信息用PointCloud和Image的消息类型,发布到"feature"和"feature_img"的topic:

pub_img = n.advertise<sensor_msgs::PointCloud>("feature", );
pub_match = n.advertise<sensor_msgs::Image>("feature_img",);

4. 包含的视觉算法:

1. CLAHE(Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization)

cv::Ptr<cv::CLAHE> clahe = cv::createCLAHE(3.0, cv::Size(, ));

2. Optical Flow(光流追踪)

cv::calcOpticalFlowPyrLK(cur_img, forw_img, cur_pts, forw_pts, status, err, cv::Size(, ), );

3. 根据匹配点计算Fundamental Matrix, 然后用Ransac剔除不符合Fundamental Matrix的外点

cv::findFundamentalMat(un_prev_pts, un_forw_pts, cv::FM_RANSAC, F_THRESHOLD, 0.99, status);

4. 特征点检测:goodFeaturesToTrack, 使用Shi-Tomasi的改进版Harris corner

cv::goodFeaturesToTrack(forw_img, n_pts, MAX_CNT - forw_pts.size(), 0.1, MIN_DIST, mask);

特征点之间保证了最小距离30个像素,跟踪成功的特征点需要经过rotation-compensated旋转补偿的视差计算,视差在30个像素以上的特征点才会去参与三角化和后续的优化,保证了所有的特征点质量都是比较高的,同时降低了计算量。

VINS(二)Feature Detection and Tracking的更多相关文章

  1. Image Processing and Analysis_8_Edge Detection:Design of steerable filters for feature detection using canny-like criteria ——2004

    此主要讨论图像处理与分析.虽然计算机视觉部分的有些内容比如特 征提取等也可以归结到图像分析中来,但鉴于它们与计算机视觉的紧密联系,以 及它们的出处,没有把它们纳入到图像处理与分析中来.同样,这里面也有 ...

  2. Image Processing and Analysis_21_Scale Space:Feature Detection with Automatic Scale Selection——1998

    此主要讨论图像处理与分析.虽然计算机视觉部分的有些内容比如特 征提取等也可以归结到图像分析中来,但鉴于它们与计算机视觉的紧密联系,以 及它们的出处,没有把它们纳入到图像处理与分析中来.同样,这里面也有 ...

  3. Image Processing and Computer Vision_Review:A survey of recent advances in visual feature detection(Author's Accepted Manuscript)——2014.08

    翻译 一项关于视觉特征检测的最新进展概述(作者已被接受的手稿) 和A survey of recent advances in visual feature detection——2014.08内容相 ...

  4. 论文解读(CGC)《CGC: Contrastive Graph Clustering for Community Detection and Tracking》

    论文信息 论文标题:CGC: Contrastive Graph Clustering for Community Detection and Tracking论文作者:Namyong Park, R ...

  5. Correlation Filter in Visual Tracking系列二:Fast Visual Tracking via Dense Spatio-Temporal Context Learning 论文笔记

    原文再续,书接一上回.话说上一次我们讲到了Correlation Filter类 tracker的老祖宗MOSSE,那么接下来就让我们看看如何对其进一步地优化改良.这次要谈的论文是我们国内Zhang ...

  6. 论文笔记:Integrated Object Detection and Tracking with Tracklet-Conditioned Detection

    概要 JiFeng老师CVPR2019的另一篇大作,真正地把检测和跟踪做到了一起,之前的一篇大作FGFA首次构建了一个非常干净的视频目标检测框架,但是没有实现帧间box的关联,也就是说没有实现跟踪.而 ...

  7. 《Dynamic Topic Detection and Tracking: A Comparison of HDP, C-Word, and Cocitation Methods》笔记

    原文地址:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/asi.23134/abstract 黄色背景是我认为比较重要的,红色字体是我自己的话. 动态主题监测与 ...

  8. Image Processing and Computer Vision_Review:A survey of recent advances in visual feature detection—2014.08

    翻译 一项关于视觉特征检测的最新进展概述——http://tongtianta.site/paper/56761 摘要 -特征检测是计算机视觉和图像处理中的基础和重要问题.这是一个低级处理步骤,它是基 ...

  9. 特征检测(feature detection)的一些资料

    FAST特征点: http://blog.csdn.net/hujingshuang/article/details/46898007 BRIEF特征描述子: http://blog.csdn.net ...

随机推荐

  1. 使用jmeter使用Jenkins发送自定义消息内容

    Jenkins运行成功后,需要发送消息给用户,自己封装了一个rtx的方法,进行发送,配置方法如下: 1.在windows下选择 execute windows batch command,执行我的py ...

  2. Java实现身份证号码验证源码分享

    import java.text.ParseException; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Calendar; impor ...

  3. Python Django 分页

    Python Django 分页 http://www.360doc.com/content/14/0721/17/16044571_396090985.shtml

  4. crm动态载入js库

    function load_script(url) {     var xmlHTTPRequest;     if (window.ActiveXObject) {         xmlHTTPR ...

  5. tmux分屏

    网上很多教程: 新手教程: tmux进入 ctrl + b 命令 % 纵向分屏 命令 方向键 切换 https://lukaszwrobel.pl/blog/tmux-tutorial-split-t ...

  6. PHP------析构方法

    析 构 方 法 封装,有一个叫构造函数 和构造函数对应的还有一种方法叫做析构. class ren    //一个类 是 人类 { public $mingzi ://成员变量 punction__d ...

  7. 关于使用eclipse maven UpdateProject时报错,无法更新本地仓库的问题解决方案

    在做项目中,需要从同事电脑中把Maven项目copy过来,但是copy的过程中只copy了代码,setting.xml文件和pom.xml,使用eclipse把项目导入,有红色的感叹号提示,由于我没有 ...

  8. 【转】maven命令-P 参数引发的思考

    序言: maven 命令:clean package -Dmaven.test.skip=true -P product 1.命令很简单是:清class文件,打包构建,跳过测试,注意最后一个 -P p ...

  9. [转]java中文乱码的解决

    在基于Java的编程中,经常会碰到汉字的处里及显示的问题,比如一大堆乱码或问号. 这是因为JAVA中默认的编码方式是UNICODE,而中国人通常使用的文件和DB都是基于GB2312或者BIG5等编码, ...

  10. C# abstract,virtual 修饰符

    abstract(抽象):该abstract修饰符指示要修改的东西有缺失或不完整的实现.abstract修饰符可以与类,方法,属性,索引器和事件一起使用.abstract在类声明中使用修饰符来指示类仅 ...