# 视觉惯性里程计 (VIO)
Source: [https://docs.qualcomm.com/doc/80-65220-2Y/topic/vio_5_3_6.html](https://docs.qualcomm.com/doc/80-65220-2Y/topic/vio_5_3_6.html)
VIO 示例是一种使用扩展卡尔曼滤波器 (EKF) 融合摄像头和 IMU 数据的 SLAM 算法。它可以通过融合摄像头、加速度计和陀螺仪数据，跟踪 6 自由度 (6DOF) 姿态，并持续估计重力方位和姿态。
图中显示了 VIO 的 pipeline。在经过 EKF 处理后，IMU 和图像信息被紧密结合，最终输出姿态。
Figure : VIO pipeline
有关 pipeline 流程中使用的 ROS 节点和主题的信息，参见 [VIO 的 pipeline 流程](https://docs.qualcomm.com/doc/80-65220-2Y/topic/vio_5_3_6.html#ID-concept-d32488e8254__section_smc_jqz_vbc)。
## 用例
**前提条件：**
- QIRP SDK 和依赖项已安装，参见[编译软件](https://docs.qualcomm.com/doc/80-65220-2Y/topic/build-the-software_4_1.html)和[刷写和安装](https://docs.qualcomm.com/doc/80-65220-2Y/topic/flash-and-install_4_3.html)。
- 已在“Permissive”模式下按照 [如何使用 SSH](https://docs.qualcomm.com/bundle/publicresource/topics/80-70014-254/how_to.html#how-to-ssh-) 中介绍的步骤启用 `SSH`。
- 摄像头 ROS 节点已启用。
- IMU ROS 节点已启用。
- 摄像头和 IMU 之间的相对位置已配置。例如，使用 E-Calib。
**用例 1：运行开箱即用的 VIO**
**步骤：**
1. 启动两个终端，并在每个终端运行以下命令，从而在设备上搭建 QIRP SDK 和 ROS2 环境。
`ROS_DOMAIN_ID` 的取值范围：[0, 232]。
ssh root@[ip-addr]
(ssh) export HOME=/opt
(ssh) source /opt/qcom/qirp-sdk/qirp-setup.sh
(ssh) source /usr/bin/ros_setup.bash
(ssh) export ROS_DOMAIN_ID=xxCopy to clipboard
2. 在终端 1，启动 VIO 节点。
(ssh) setenforce 0
(ssh) cd /opt/qcom/qirp-sdk/data/misc/vwslam/Configuration
(ssh) ros2 launch qrb_ros_vio vio.launch.pyCopy to clipboard
**结果**
以下日志显示 VIO 节点初始化完成。
3. 在终端 2 中，您可以通过执行此命令观察输出结果。
(ssh) ros2 topic echo /vslam_odom_rawCopy to clipboard
该主题信息在界面上持续更新。
4. 要停止运行 VIO，在终端 1 中按 Ctrl + C 以停止进程。然后，`/opt/qcom/qirp-sdk/data/misc/vwslam/Configuration/warmStart.txt` 文件将在设备上生成。
Table : VIO 的默认配置和输出文件及路径
| 文件 | 默认路径 | 说明 |
| --- | --- | --- |
| 配置文件和路径 |
/opt/qcom/qirf-sdk/data/misc/vwslam/Configuration/vislam.cfg
/opt/qcom/qirf-sdk/data/misc/vwslam/Configuration/Configuration.SF.xml
/opt/qcom/qirf-sdk/data/misc/vwslam/Configuration/ov9282_Camera.yaml
/opt/qcom/qirf-sdk/data/misc/vwslam/Configuration/icm42688_IMU.yaml
|
.Cfg 文件配置 VIO 算法的输入路径。
.xml 文件是 VIO 算法的配置文件。
ov9282_Camera.yaml 文件配置 ov9282 摄像头的参数。
icm42688_IMU.yaml 文件配置 ICM42688 的参数。
|
| 输出文件 |
/opt/qcom/qirp-sdk/data/misc/vwslam/Configuration/warmStart.txt
/opt/qcom/qirf-sdk/data/vwslam/vio_output.csv
|
.Txt 文件了指示一些用于快速初始化 VIO 滤波器的状态值。
.csv 文件包含基础链接的姿态。
|
**用例 2：编译并运行 VIO**
**步骤：**
1. 在主机上编译由 QIRP SDK 提供的 VIO。
cd
source setup.sh
cd sample-code/qirp_nodes/navigation_nodes/vio
export AMENT_PREFIX_PATH="${OECORE_TARGET_SYSROOT}/usr;${OECORE_NATIVE_SYSROOT}/usr"
export PYTHONPATH=${PYTHONPATH}:${OECORE_TARGET_SYSROOT}/usr/lib/python3.10/site-packages
colcon build --continue-on-error --cmake-args \
-DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=${OE_CMAKE_TOOLCHAIN_FILE} \
-DPYTHON_EXECUTABLE=${OECORE_NATIVE_SYSROOT}/usr/bin/python3 \
-DPython3_NumPy_INCLUDE_DIR=${OECORE_NATIVE_SYSROOT}/usr/lib/python3.10/site-packages/numpy/core/include \
-DSYSROOT_LIBDIR=${OECORE_TARGET_SYSROOT}/usr/lib \
-DSYSROOT_INCDIR=${OECORE_TARGET_SYSROOT}/usr/include \
-DCMAKE_MAKE_PROGRAM=/usr/bin/make \
-DBUILD_TESTING=OFF
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2. 将 VIO 推送至设备。
Note: 确保设备上已安装 QIRP SDK。
cd sample-code/qirp_nodes/navigation_nodes/vio/install/qrb_ros_vio
tar czvf vio.tar.gz include lib share
scp vio.tar.gz root@[ip-addr]:/opt/
ssh root@[ip-addr]
(ssh) tar -zxf /opt/vio.tar.gz -C /opt/qcom/qirp-sdk/usr/
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3. 在设备上运行 VIO，参考[用例 1：运行开箱即用的 VIO](https://docs.qualcomm.com/doc/80-65220-2Y/topic/vio_5_3_6.html#ID-concept-d32488e8254__ID-case1-run-vio)。
## VIO 的 pipeline 流程
Table : VIO pipeline 中使用的 ROS 节点
| ROS 节点 | 说明 |
| --- | --- |
| qrb-ros-cameraCopy to clipboard | 发布 `/image` 和 `/camera_info` ROS 主题。 |
| qrb-ros-imuCopy to clipboard | 发布 `/imu` ROS 主题消息。 |
Table : VIO pipeline 中使用的 ROS 主题
| ROS 主题 | 类型 | 说明 |
| --- | --- | --- |
| vslam_odom_rawCopy to clipboard | Copy to clipboard | 由 `vio` 节点发布。 |
| vslam/labeled_imgCopy to clipboard | Copy to clipboard | 由 `vio` 节点发布。 |
| imageCopy to clipboard | Copy to clipboard | 由 `qrb-ros-camera` 节点发布，并由 `vio` 节点订阅。 |
| camera_infoCopy to clipboard | Copy to clipboard | 由 `qrb-ros-camera` 节点发布，并由 `vio` 节点订阅。 |
| imuCopy to clipboard | Copy to clipboard | 由 `qrb-ros-imu` 节点发布，并由 `vio` 节点订阅。 |
**Parent Topic:** [专有示例](https://docs.qualcomm.com/doc/80-65220-2Y/topic/proprietary-samples_5_3.html)
Last Published: Aug 09, 2024
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