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ORB-SLAM2代码详解08: 局部建图线程LocalMapping
本文详细介绍了ORB-SLAM2库中LocalMapping线程的实现，重点分析其核心功能和工作原理。
1. 成员函数/变量解析
1.1 核心缓冲队列
- mlNewKeyFrames (
protected): 由Tracking线程插入的关键帧缓冲队列。 - InsertKeyFrame (
public): 向缓冲队列插入新关键帧。 - CheckNewKeyFrames (
protected): 检查缓冲队列中是否有新关键帧。 - KeyframesInQueue (
public): 查询缓冲队列中关键帧数量。 - mbAcceptKeyFrames (
protected): 表示LocalMapping线程是否愿意接收新关键帧。 - AcceptKeyFrames (
public): 获取mbAcceptKeyFrames值。 - SetAcceptKeyFrames (
public): 设置mbAcceptKeyFrames值。
2. 局部建图主函数: Run()
- LocalMapping线程的主循环，每3ms检查一次缓冲队列。
- 当前线程设置为不接受新关键帧（
SetAcceptKeyFrames(false)）。 - 检查缓冲队列，若有新关键帧，执行以下步骤：
- 处理新关键帧。
- 剔除劣质地图点。
- 创建新地图点。
- 将当前关键帧与共视关键帧融合。
- 局部BA优化。
- 剔除冗余关键帧。
- 将关键帧加入闭环检测。
- 设置当前线程为接受新关键帧（
SetAcceptKeyFrames(true)），暂停3ms后重复循环。
3. 处理新关键帧: ProcessNewKeyFrame()
- 取出队列头的关键帧。
- 计算关键帧的词向量。
- 判断地图点是否为新生成的：
- 若地图点是共视关键帧匹配得到的，添加当前关键帧观测。
- 若地图点是新生成的，加入临时存储容器
mlpRecentAddedMapPoints。
- 更新地图点共视关系。
- 将关键帧添加到地图中。
4. 剔除劣质地图点: MapPointCulling()
- 标准1：召回率（
mnFound / mnVisible）< 0.25。 - 标准2：3帧内观测数目少于2（双目为3）。
- 若地图点未通过3帧考验，标记为坏地图点。
5. 创建新地图点: CreateNewMapPoints()
- 与共视程度最高的前10帧（单目20帧）进行特征匹配。
- 双目相机可通过视差恢复地图点或三角化生成地图点。
6. 融合当前关键帧: SearchInNeighbors()
- 正向融合：将当前帧地图点融合到共视帧。
- 反向融合：将共视帧地图点融合到当前帧。
- 更新当前帧地图点信息。
7. 局部BA优化: Optimizer::LocalBundleAdjustment()
- 优化当前帧局部地图：
- 一级共视关键帧位姿优化。
- 二级共视关键帧位姿不变。
- 所有局部地图点位姿优化。
8. 剔除冗余关键帧: KeyFrameCulling()
- 若90%以上地图点被超过3个其他关键帧观测到，标记为冗余关键帧。
总结
本文对ORB-SLAM2库中LocalMapping线程的实现进行了详细分析，涵盖了关键帧处理、地图点优化、局部BA优化等核心功能。通过理解这些实现细节，可以更好地掌握ORB-SLAM2在实时定位和建图中的优势。
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