研究相机和IMU坐标系变换_c++实现imu坐标系到相机坐标系到图像坐标系的转换-程序员宅基地

技术标签： imu标定

刚开始录制的数据时没有考虑相机和IMU之间的坐标变换，但是后来发现跟踪效果不好，去查验imu数据时，发现，我采集保存的imu数据格式没有和euroc数据集中的imu数据保存格式统一，所以需要研究的是在euroc用于数据采集的设备中的相机和imu之间的坐标系变换关系，我的设备相机和imu之间的坐标系变换关系，然后按照euroc数据保存格式来保存我采集的数据。

下面是euroc数据集使用的数据采集设备，使用的是左手坐标系，相机朝向与z轴朝向相反，相机与imu之间的位姿变换是，顺时针旋转９０度，

Euroc数据集的采集工具所有的设备中相机和imu之间的坐标变换。满足右手坐标系，从相机到imu的旋转是，绕着在ｚ轴（根据圆点的标志，z轴是垂直于屏幕朝外的）顺时针（以上帝的视角对着ｚ轴的正方向看向xoy平面）旋转９０度。

下面这个图标记错了。

下面是vins室内数据采集设备，采用右手坐标系，z轴和相机轴重合，相机朝向和z轴朝向重合，相机到imu的位姿变换是，绕z轴顺时针旋转９０度。

vins用来室外数据采集的设备，相机系是右手坐标系，相机朝向和z轴方向重合，相机到imu之间的位姿变化需要经过两个步骤变换，首先是绕x轴顺时针旋转90度，然后是绕新的z轴逆时针旋转９０度，绕哪个轴旋转就要从哪个轴看进去，然后判断是顺时针还是逆时针，上述连续旋转的方式，需要使用左乘的方式来表示连乘。

我们的采集设备相机和imu坐标系图。相机是标准的右手系，imu是左手系，经过测试发现，imu实际的坐标系和标注的坐标系是相反的。（哪个轴的方向和重力方向重合，哪个轴上输出的加速度的值应该为正值）。EUROC数据集中提供的imu数据的重力轴在x轴上，并且值为正，说明，x轴的正方向和重力方向重合，是朝下的。下面两个图对比可知，我们的设备IMU坐标系和EUROC数据集的IMU坐标系，X轴和Z轴是对调的，并且Y轴是相反的，所以为了将自采的imu数据向EUROC数据集中imu数据对齐则，需要进行如下操作： ax = Za; ay = -Ya; az = Xa; 将加速度数据调整的同时，也需要对对应的角速度数据进行调整:

wx = Zw; wy = -Yw; wz = Xw; 并且在之前，将自采的Imu 数据和EUROC数据集的imu数据对比，得出，后者采用的是弧度单位，而我们采集的数据是以度为单位，所以要在所有获得的角度数据上除以57.296（180/pi）,并且在加速度数据上都乘以了9.8.之所以要乘以9.8，应该是与imu的前期设置有关，这个需要问一下小潘潘。

进行完数据的调整之后，再次跑数据集，仍然会出现乱漂的情况，我干脆打开配置文件，想着修改哪个参数，实现，不用每次都重新打开rviz窗口的问题，但是打开config文件后，我寻思着随便改改吧，看到了rolling_shutter这个参数，我之前一直认为我们的相机是rolling_shutter相机，就是卷帘相机，所以这个参数设置为1，但是我这次改成了0，试一下，发现，我靠，不漂了，鹏哥说是global shutter,这下才知道我们的相机是global shutter相机，哎，配置文件里的参数还是要多多研究的。长见识了。

本文链接：https://blog.csdn.net/weixin_38636815/article/details/99313203

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