摘要
本文提出了ORB-SLAM2，它是基于单目、双目和RGB-D相机的一个完整的SLAM系统，该系统包括地图复用、回环检测和重定位功能。这个系统可以适用于多种环境，无论是室内小型手持设备，还是工厂环境中飞行的无人机和城市中行驶的车辆，其都可以在标准CPU上实时运行。该系统的后端使用基于单目和双目观测的光束法平差法（bundle adjustment），这使得其可以精确估计轨迹的尺度。该系统包含一个轻量级的定位模式，它使用视觉里程计追踪未建图区域并匹配地图点，实现零漂移定位。在29个常用公开数据集上的实验评估显示本文方法在大多数情况下是精度最高的SLAM解决方案。我们公开了该系统的源代码，不仅是为了造福SLAM社区，同时也给其他领域的研究者提供一套能够开箱即用的SLAM解决方案。
I. 引言
同时定位建图（SLAM）在过去二十年中一直是计算机视觉和机器人领域的研究热点，最近它也吸引了高科技企业的关注。SLAM技术对未知环境进行建图，同时实时地在地图中定位传感器的位置。在不同传感器中，相机相对便宜，同时能够提供鲁棒准确的位置识别所需的丰富的环境信息，所以以摄像头为主要传感器的视觉SLAM解决方案，是当前最受青睐的研究热点。位置识别是SLAM系统中实现回环检测（当检测到传感器回到已建图区域时，修正探索过程中的累积误差）的关键模块，它能够在因遮挡或剧烈运动导致追踪失败后以及系统重新初始化时，重定位相机的位置。