开源SLAM方案评估

Posted by     "HUO" on Tuesday, December 17, 2024

视觉SLAM

此处视觉SLAM为VIO/VO,一般只包含定位部分,不带有回环建图,除ORB_SLAM3完整集成回环和地图优化(和“建图”不一样),其他不带有回环功能,部分有其他算法实现回环再订阅里程计实现优化后位姿输出,实际不对VIO本身进行优化。

算法 方案 传感器 备注
ORB_SLAM3 orb+优化+回环 单目,双目,单目+IMU,双目+IMU 鲁棒性好,集成多地图模块,精度高,代码重,可修改性一般,适用于大规模场景
vins-fusion 光流+优化 双目,单目+IMU,双目+IMU 代码框架清晰,光流在面对高速场景下稳定性较特征法高,算力消耗和orb类似,作为纯VIO来说比ORB稳定
open-vins 光流/特征+msckf 单目,双目,单目+IMU,双目+IMU 轻量,持续更新集成新算法,算力消耗为vins的1/5不到,小场景下精度和vins类似甚至更高,大场景下稳定性没有vins好,适用于室内低算力平台
SVO2 半直接法+优化 单目+IMU,双目+IMU 代码框架较为复杂不考虑

激光SLAM

激光SLAM这几年相对更新不多,不同方案在标定良好的硬件平台上差异不大,部分corner case需要根据实际情况修改,不能依赖现有开源解决。

算法 方案 传感器 备注
LIO-SAM 特征提取+图优化 多线激光+IMU 算力消耗较大,包含回环检测
fast_lio2 不提取特征+ikdtree+ieskf 多线激光+IMU 轻量,算力消耗低,面对运动剧烈场景稳定性好
faster-lio 不提取特征+iVox +ieskf 多线激光+IMU 工程及效率改进,狭窄场景下iVox更稳定,部分空旷大场景下iVox没有ikdtree稳定

融合SLAM

融合算法包含,视觉、激光、GPS和IMU融合,融合不一定会增加稳定性和精度,部分场景下,多传感器融合会导致效果下降,同时硬件上的同步和标定也会带来更多的问题。

算法 方案 传感器 备注
r3live 视觉+激光+IMU 计算资源占用高,实时性不佳,适合离线融合建图
FAST-LIVO 视觉+激光+IMU 基于fast-lio的工作衍生,实时性较r3live好,不退化的场景下,并没有比fast-lio精度高,部分场景精度反而下降,只支持视觉-激光频率一致的数据
GVINS 光流+图优化 视觉+gps+IMU 基于vins-mono的工作衍生
IC-GVINS 光流+图优化 视觉+gps+IMU 基于vins-mono,增加地球自转补偿的IMU预积分方法,基于IMU的特征特征预测及后端两步优化
LE-VINS 光流+图优化 视觉+激光+IMU 基于IC-GVINS的工作衍生,使用激光雷达提供深度信息