《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。