Cartographer-Google開源基於ROS系統的SLAM庫

Cartographer是什麼？

      Cartographer是Google基於ROS系統的2D和3D SLAM（simultaneous localization and mapping）庫。Google日前宣佈開源Cartographer(GitHub源碼：https://github.com/googlecartographer)，該軟件利用同步定位與製圖技術（SLAM技術：https://en.wikipedia.org/wiki/Simultaneous_localization_and_mapping）繪製室內平面圖，能同時用於二維與三維空間的移動製圖操做。

SLAM相關開源軟件

      完成相似工做的開源軟件還有OpenSLAM(http://www.openslam.org，主要用於機器人視覺領域的實時製圖功能)、PointCloudLib(http://www.pointclouds.org/，主要用於激光雷達、攝像頭等產生的「點雲」數據的處理)、以及OpenCV(http://opencv.org，主要用於實時的視頻圖像處理和目標識別)，而這些庫已經早就整合進了ROS(開源的機器人操做系統，http://www.ros.org)，Google的Cartographer也用到或借鑑了這些庫。

SLAM的技術原理

　　SLAM 技術是自動駕駛平臺最重要的技術部分，適用於無人駕駛、倉庫自動叉車、吸塵機器人和無人機等。Cartographer 基於此建立了全球範圍內的實時地圖，而且結合 ROS 及其餘外部技術支持，Cartographer 現已經支持 Toyota HSR、TurtleBots、PR二、Revo LDS 這幾個機器人平臺。

      SLAM 算法結合來自多個傳感器（好比，LIDAR、IMU 和 攝像頭）的數據，同步計算傳感器的位置並繪製傳感器周圍的環境。

   

例如，使用該方法繪製住室的平面圖：

• 拿着一臺激光測距機站在房屋中央，在紙上畫一 X ；

• 測量你所在位置到任一牆面的距離；

• 在牆面所在位置畫一條線，並寫下 X（你所在位置）與牆面之間的距離；

• 測量你所在位置到另外一牆面的距離並畫出表明牆面的直線；

• 如今，移動到房屋的另外一位置；

• 由於牆面不會移動，你能夠測量到上述兩個牆面的距離，從而測定你的位置；

實時測量製圖與機器人

Cartographer 能實時創建全局一致的地圖。

同時，開源 Cartographer 還搭配有開源機器人操做系統(ROS)，使得該技術庫更易於部署機器人、無人駕駛、無人機等系統。

　　Google 在官方聲明中提到，SLAM 算法結合了來自多個傳感器的數據，好比 LiDAR 激光雷達傳感器、IMU 慣性測量單元，還有來自多個攝像頭的數據。綜合這些龐雜的數據，得以計算傳感器及傳感器周圍的環境。

SLAM與Cartographer應用　　

     Cartographer 不光是這項開源技術庫的名字，它對應的仍是一套數據收集裝置—「揹包」，和街景採集揹包 Trekker 類似，Cartographer 也須要穿戴者穿過不一樣樓層，以採集和繪製相應空間。在 2014 年 9月，Google 表示已經過 Cartographer 建立了 6 張室內地圖，而如今，咱們已經能在看到博物館、美術館及不少著名建築的室內情形，而且在和德意志博物館(現世界最大的科技博物館)的合做中，Google 還對外公佈了收集 3 年的 LiDAR 和 IMU 數據。