Back to Mvision

IMU算法# 惯性传感器(IMU)

vSLAM/VIO/IMU/readme.md

latest3.4 KB
Original Source

IMU算法# 惯性传感器(IMU)

RIDI: Robust IMU Double Integration

IMUProject

ros节点 MadgwickAHRS 和 MahonyAHRS

从零开始的 IMU 状态模型推导

  能够测量传感器本体的角速度和加速度,被认为与相机传感器具有明显的互补性,
  而且十分有潜力在融合之后得到更完善的SLAM系统。
  
  1、IMU虽然可以测得角速度和加速度,但这些量都存在明显的漂移(Drift),
     使得积分两次得到的位姿数据非常不可靠。
      好比说,我们将IMU放在桌上不动,用它的读数积分得到的位姿也会漂出十万八千里。
      但是,对于短时间内的快速运动,IMU能够提供一些较好的估计。
      这正是相机的弱点。
      当运动过快时,(卷帘快门的)相机会出现运动模糊,
      或者两帧之间重叠区域太少以至于无法进行特征匹配,
      所以纯视觉SLAM非常害怕快速的运动。
      而有了IMU,即使在相机数据无效的那段时间内,
      我们也能保持一个较好的位姿估计,这是纯视觉SLAM无法做到的。
      
  2、相比于IMU,相机数据基本不会有漂移。
     如果相机放在原地固定不动,那么(在静态场景下)视觉SLAM的位姿估计也是固定不动的。
     所以,
     相机数据可以有效地估计并修正IMU读数中的漂移,使得在慢速运动后的位姿估计依然有效。
     
  3、当图像发生变化时,本质上我们没法知道是相机自身发生了运动,
     还是外界条件发生了变化,所以纯视觉SLAM难以处理动态的障碍物。
     而IMU能够感受到自己的运动信息,从某种程度上减轻动态物体的影响。
     

IMU 互补滤波算法complementary filter 对 Gyroscope Accelerometer magnetometer 融合

IMU Data Fusing: Complementary, Kalman, and Mahony Filter

Mahony&Madgwick 滤波器 Mahony显式互补滤波

Mahony 论文

Google Cardboard的九轴融合算法 —— 基于李群的扩展卡尔曼滤波

Madgwick算法详细解读 陀螺仪积分的结果和加速度计磁场计优化的结果加权,就可以得到高精度的融合结果

  <<Google Cardbord的九轴融合算法>> <<Madgwick算法>>,<<互补滤波算法>>
  讨论的都是在SO3上的传感器融合,
  即,输出的只是纯旋转的姿态。
  只有旋转,而没有位移,也就是目前的一些普通的VR盒子的效果。 
  
  后面 imu+相机的融合是,在SE3上面的传感器融合,在既有旋转又有位移的情况下,该如何对多传感器进行融合。
  
  

IMU 数据融合

四元数AHRS姿态解算和IMU姿态解算分析