关于slam算法的世界坐标系问题

candy

    1. 世界坐标系构建过程

        算法以IMU坐标系为主体坐标系。以模组为例，IMU坐标系的三轴方向与camera一致，即z轴指外，y轴指前，x轴指右，如下图所示：

                                                

               

      初始化会确定一个新的坐标系为世界坐标系，该坐标系的z轴始终沿重力方向朝上，其他两轴使用施密特正交法确定。具体过程如下：

    （1）设IMU坐标系的三个轴在IMU坐标系分别为x1,y1,z1，世界坐标系的三个轴在IMU坐标系分别表示为x2,y2,z2，需要确定的是x2,y2,z2。

    （2）通过加速度计的数据可以获得z2，它是一个竖直朝上的向量。已知y1=(0,1,0)，则y2通过以下方法确定：

      

                                                            

    （3）最后x2轴通过z2轴和y2轴向量叉乘得到。file:////tmp/wps-candy/ksohtml/wpsb44epM.png

      由以上可知，世界坐标系的z轴始终是竖直朝上的，而x和y与初始化时刻IMU的姿态相关。

   2. 如何方便观察姿态欧拉角变化

      如第一部分所示，如果将模组如上图所示那样摆放，即水平放置，那么最终的世界坐标系与初始化的IMU坐标系是一致的。这种情况下可以比较方便观察欧拉角变化。比如，如果需要观察roll角的变化，可以控制另外两个轴与世界坐标系一致再翻滚模组观察roll角变化。