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視覺慣性里程計中,速度的修正原理

只有視覺或者只有IMU的資料的時候,絕對的速度都是一個不可觀測量,但神奇的是,如果把兩者結合在一起,絕對速度就變成可觀測的了。原理可以大概這麼解釋:

假設imu觀察到一個加速度,那麼在加速之前和加速之後的量幀之間的移動距離的比例和絕對速度有關。

速度需要至少三幀影象才能被觀測。視覺能直接觀察到三幀之間距離的比例,但是不知道距離的絕對距離。IMU能夠知道加速度帶來的那一段距離的絕對值。所以通過這兩個方程,能夠把速度解出來。

在濾波器中,假設目前狀態中的速度大於真實的數度。當imu觀察到一個減速度,因為速度比真實值大,所以通過imu預測的下一個時刻的位置會比影象觀察到到的下一個值變化小。所以會把位置強烈的向後拉。這個現象在vio直線勻速運動長距離後,在90度轉彎的時候就會出現。因為這個時候,行駛方向的速度變為零了。