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ORB_SLAM3: ORB-SLAM3系统

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简介：
ORB-SLAM3是一款先进的实时视觉同时定位与地图构建（VSLAM）软件框架，它在ORB-SLAM2的基础上进行了大幅优化和功能增强，适用于单目、立体和RGB-D相机系统。 ORB-SLAM3 V0.4：Beta版，2021年4月21日 作者：卡洛斯·坎波斯（Carlos Campos），理查德·埃维拉（Richard Elvira），胡安·J·戈麦斯·罗德里格斯（Juan J.GómezRodríguez）。 ORB-SLAM3是首个能够使用针孔和鱼眼镜头模型，利用单目、立体及RGB-D相机执行视觉SLAM、视觉惯性SLAM以及多地图SLAM的实时库。在所有传感器配置中，该系统与文献中的最佳解决方案一样强大，并且具有更高的精度。 我们提供了ORB-SLAM3在带有或不带IMU（惯性测量单元）的情况下使用立体和单眼相机运行的示例，在鱼眼立体和单眼中也是一样。一些执行视频可以在相关平台上找到以供参考。 该软件基于先前由卡洛斯·坎波斯、理查德·埃维拉及胡安·J·戈麦斯·罗德里格兹开发的研究成果构建而成。 相关出版物： [ORB-SLAM3] 作者：Carlos Campos, Richard Elvira, Juan J. Gómez Rodríguez

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  • ORB_SLAM3: ORB-SLAM3系统
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    ORB-SLAM3是一款先进的实时视觉同时定位与地图构建（VSLAM）软件框架，它在ORB-SLAM2的基础上进行了大幅优化和功能增强，适用于单目、立体和RGB-D相机系统。 ORB-SLAM3 V0.4：Beta版，2021年4月21日 作者：卡洛斯·坎波斯（Carlos Campos），理查德·埃维拉（Richard Elvira），胡安·J·戈麦斯·罗德里格斯（Juan J.GómezRodríguez）。 ORB-SLAM3是首个能够使用针孔和鱼眼镜头模型，利用单目、立体及RGB-D相机执行视觉SLAM、视觉惯性SLAM以及多地图SLAM的实时库。在所有传感器配置中，该系统与文献中的最佳解决方案一样强大，并且具有更高的精度。 我们提供了ORB-SLAM3在带有或不带IMU（惯性测量单元）的情况下使用立体和单眼相机运行的示例，在鱼眼立体和单眼中也是一样。一些执行视频可以在相关平台上找到以供参考。 该软件基于先前由卡洛斯·坎波斯、理查德·埃维拉及胡安·J·戈麦斯·罗德里格兹开发的研究成果构建而成。 相关出版物： [ORB-SLAM3] 作者：Carlos Campos, Richard Elvira, Juan J. Gómez Rodríguez
     
  • ORB-SLAM3: ORB-SLAM3系统详解
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    《ORB-SLAM3: ORB-SLAM3系统详解》一书深入剖析了最新的视觉SLAM技术ORB-SLAM3，全面介绍了其实现原理与应用案例。 ORB-SLAM3版本0.3：Beta版发布于2020年9月4日，由卡洛斯·坎波斯、理查德·埃维拉以及胡安·J·戈麦斯·罗德里格兹共同开发。该版本详细描述了每个功能更新。 ORB-SLAM3是首个能够使用针孔和鱼眼镜头模型，在单目、立体声及RGB-D相机上执行视觉SLAM（同时定位与地图构建）、视觉惯性SLAM以及多图SLAM的实时库。无论采用哪种传感器配置，ORB-SLAM3都能提供卓越性能，并且精度优于文献中提及的最佳系统。 我们提供了在配备或未配备IMU的情况下使用立体或单眼相机、鱼眼立体或单眼相机运行ORB-SLAM3的具体指导和示例执行视频。 该软件基于先前由Ca等开发的ORB-SLAM系列技术改进而来。相关出版物包括[ORB-SLAM3] Carlos Campos等人发表的研究成果。
     
  • ORB-SLAM3 安装详解
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    《ORB-SLAM3安装详解》是一份全面指导用户如何在不同操作系统上配置和运行ORB-SLAM3视觉 simultaneous localization and mapping (SLAM) 系统的教程。 ORB-SLAM3 安装指南 ORB-SLAM3 是一个基于视觉的 SLAM 系统，在 Robot Operating System（ROS）平台上运行。以下是 ORB-SLAM3 的安装步骤，包括环境配置、依赖项安装等。 ### 安装环境 为了安装 ORB-SLAM3，请使用 Ubuntu 20.04 LTS 64位系统作为基础平台。 ### 安装步骤 1. **工具** 需要先安装一些必要的软件包，包括 git, cmake, gcc 和 g++。可以通过以下命令完成： ``` sudo apt update sudo apt install git cmake gcc g++ ``` 2. **Eigen3 库** Eigen3 是一个高效的线性代数库，ORB-SLAM3 需要它进行数学运算。安装方法如下： ``` sudo apt-get install libeigen3-dev ``` 3. **Pangolin 安装** Pangolin 是一个轻量级的 OpenGL 控件库，用于 ORB-SLAM3 的图形渲染。按照以下步骤来完成它的安装： - 先用下面指令下载并编译 Pangolin： ``` sudo apt install libglew-dev libpython2.7-dev git clone https://github.com/stevenlovegrove/Pangolin.git pangolin-src cd pangolin-src/build/ cmake .. make sudo make install ``` - 编译完成后，Pangolin 应该已经安装在 `/usr/local/include` 目录下。 4. **测试 Pangolin** 在编译目录的 `examples/HelloPangolin` 文件夹中运行下面命令来检查 Pangolin 是否正常工作： ``` cd build/examples/HelloPangolin .HelloPangolin ``` 5. 安装 OpenCV OpenCV 是一个计算机视觉库，ORB-SLAM3 使用它进行图像处理。安装步骤如下： - 先安装构建工具和依赖项： ``` sudo add-apt-repository deb http://security.ubuntu.com/ubuntu xenial-security main sudo apt update sudo apt-get install build-essential cmake git libgtk2.0-dev pkg-config libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev libopenexr-dev libgstreamer1.0-dev libgstreamer-plugins-base1.0-dev python3-numpy ``` - 接下来安装 OpenCV： ``` sudo apt-get install cmake git cd /path/to/opencv-repo mkdir build && cd build cmake .. make -j4 # 使用 4 核编译，加快速度。 sudo make install ``` ### 安装依赖项 在安装 OpenCV 的过程中可能会遇到一些问题。下面是一些常见的解决方法： - 如果找不到某个软件包，请先执行 `sudo apt-get update` 然后再尝试安装命令。 - 在安装 python-dev 时，需要使用 `python3-dev` 替代。 - 安装 numpy 库的正确指令为：`sudo apt-get install python3-numpy` - 对于 libjasper 的问题，请执行： ``` sudo add-apt-repository deb http://security.ubuntu.com/ubuntu xenial-security main sudo apt update sudo apt install libjasper1 libjasper-dev ``` 通过以上步骤，您可以成功安装 ORB-SLAM3 并开始使用它来构建基于视觉的 SLAM 系统。
     
  • ORB-SLAM3论文版本.pdf
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    《ORB-SLAM3》是关于即时定位与地图构建（Simultaneous Localization and Mapping, SLAM）领域的最新研究进展，该论文详细介绍了ORB-SLAM3系统的设计原理、技术细节及其在多个应用场景中的性能表现。 ORB-SLAM3是视觉SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）领域的一个开源库，能够处理视觉、视觉惯性和多图SLAM任务。该系统可以使用单目、立体和RGB-D摄像机，并支持针孔和鱼眼镜头模型。 ORB-SLAM3的第一个主要创新点在于其基于特征的紧耦合视觉惯性SLAM系统，完全依赖于最大后验估计（MAP），即使在IMU初始化阶段也是如此。这使得该系统能够在实时操作中稳健运行，在小型与大型、室内及室外环境中均表现出色，并且比以往的方法精确两到十倍。 ORB-SLAM3的第二个主要创新点是一个多图系统，依赖于改进地点识别方法以提高召回率。在视觉信息贫乏的情况下（例如迷失方向时），该系统能够启动新的地图并无缝合并之前的地图；当重新访问已映射区域时，它同样具备优势。 不同于仅使用最近几秒钟数据的视觉里程表系统，ORB-SLAM3是首个能够在所有算法阶段重复利用全部先前信息的系统。这使它能包括在捆绑调整中的共视关键帧，并提供高视角差异观察结果，从而提高精度，即使这些关键帧来自之前的映射会话或时间上较为久远。 ORB-SLAM3的优点如下： * 实现了视觉、视觉惯性和多图SLAM * 支持单目、立体和RGB-D摄像机 * 支持针孔和鱼眼镜头模型 * 具有高精度与稳健性 * 能够处理长期贫乏视觉信息的情况 * 可重复利用所有先前的信息 ORB-SLAM3的应用前景包括： * 自动驾驶：提供精确的定位和映射信息。 * 机器视觉：提供高质量的视觉数据及地图信息。 * 增强现实：实现高精度的位置确定与环境重建。
     
  • ORB-SLAM3与D435i的程序包
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    本程序包基于ORB-SLAM3框架，专为Intel D435i摄像头设计，提供高精度实时定位与地图构建功能，适用于机器人导航和增强现实应用。 实现步骤如下： 1. 确定需求：首先明确项目的目标和功能要求。 2. 设计方案：根据需求设计系统架构和技术选型。 3. 准备环境：搭建开发、测试所需的软件及硬件环境。 4. 编写代码：按照设计方案编写程序代码，并进行单元测试确保每个模块的功能正确性。 5. 调试优化：对整个项目进行全面调试，发现并修复存在的问题。同时根据性能要求进行相应的调整和优化工作。 6. 文档撰写：完成相关技术文档的编写，包括需求分析报告、设计说明书等资料。 7. 上线部署：将开发好的软件产品发布到生产环境中，并做好运维保障措施。 以上步骤仅供参考，在实际操作过程中可能需要结合具体情况进行适当修改。
     
  • ORB-SLAM2与ORB-SLAM3详尽中文注释版.zip
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    本资源提供ORB-SLAM2和ORB-SLAM3视觉SLAM系统代码的详细中文注释，帮助开发者深入理解其工作原理和技术细节。 ORB-SLAM 是一个完整的 SLAM 系统，涵盖视觉里程计、跟踪以及回环检测功能，并且完全基于稀疏特征点的单目 SLAM 方法。它还支持单目相机、双目相机及 RGBD 相机接口。资源包括 ORB-SLAM2 和 ORB-SLAM3 的详细中文注释版本源码。
     
  • 基于并行化的ORB-SLAM3 ORB特征提取方法
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    本研究提出了一种基于并行化技术优化的ORB-SLAM3中ORB特征提取算法，显著提升了实时定位与地图构建系统的运行效率。 ORB（Oriented FAST and Rotated BRIEF）特征是一种广泛应用于视觉SLAM系统中的关键点检测与描述算法，在ORBSLAM3这一先进的框架中扮演着至关重要的角色，直接影响系统的实时性能和鲁棒性。本段落将深入探讨ORBSLAM3中对ORB特征提取的并行化处理及基于OctTree四叉树结构的特征点均匀分布优化策略。 首先，我们理解ORB特征的构成与提取过程：FAST算法用于快速检测图像中的边缘和角点，而BRIEF则生成紧凑且区分度高的二进制描述符。ORBSLAM3通过引入并行化技术来加速这一过程，包括多线程或GPU计算方式的应用，在处理高分辨率及大量数据时尤其有效。 接下来是基于OctTree的数据结构在特征点均匀分布中的应用。这种三维空间划分方法用于确保图像中各区域的特征点数量均衡，避免某些区域内特征点过密而其他地方不足的情况发生。这不仅提高了地图构建的质量和稳定性，也通过并行化处理进一步优化了整个系统的性能。 为了验证这些改进的有效性，在EuRoC数据集上进行了详细的实验对比分析。该数据集包含复杂室内飞行序列的多种光照、运动及视场条件，用于评估无人机与机器人视觉SLAM系统的表现。结果显示，并行化处理显著提升了ORB特征提取的速度和效率，这对于实现实时SLAM系统的性能提升至关重要。 综上所述，ORBSLAM3通过并行化处理优化了ORB特征提取过程以及利用OctTree实现的特征点均匀分布策略，在计算资源的有效使用方面取得了重要进展。这一系列改进有助于提高系统在复杂环境中的定位精度与鲁棒性。随着硬件技术的发展进步，类似的算法创新将继续成为提升SLAM性能的关键因素，并为视觉导航领域带来更高效、稳定的解决方案。
     
  • ORB-SLAM3笔记：原始注解与源码解析
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    本书籍《ORB-SLAM3笔记：原始注解与源码解析》深入浅出地剖析了ORB-SLAM3的关键技术和实现细节，提供了详尽的代码解读和注释。适合计算机视觉领域研究者和技术爱好者参考学习。 ORB-SLAM3的原始代码量较大且注释不够完整，因此在学习过程中应重点关注其工作原理。
     
  • ORB-SLAM3的ROS版本（含稠密点云地图）
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    本项目提供ORB-SLAM3在ROS环境下的实现，并支持稠密点云地图构建。它结合了最新的视觉SLAM技术与机器人操作系统，为开发者和研究人员提供了强大的工具。 如果无法通过git clone https://github.com/lturing/ORB_SLAM3_ROS 下载文件，则可以上传包含RGBD稠密建图程序的ORB_SLAM3_ROS代码。