一夜爆火的SLAM技术即将颠覆哪些领域
SLAM的英文全程是 Simultaneous Localization and Mapping,中文稱作「同時定位與地圖創建」。SLAM試圖解決這樣的問題:一個機器人在未知的環境中運動,如何通過對環境的觀測確定自身的運動軌跡,同時構建出環境的地圖。SLAM技術正是為了實現這個目標涉及到的諸多技術的總和。
SLAM技術距今已有 30 余年的發展歷史,但相比于深度學習、大數據等詞匯,聽過的人少之又少,國內從事相關研究的機構更是屈指可數。直至最近三年,SLAM才逐漸成為國內機器人和計算機視覺領域的熱門研究方向,在當前比較熱門的一些創業方向中嶄露頭角:
VR/AR 方面,根據 SLAM 得到地圖和當前視角對疊加虛擬物體做相應渲染,這樣做可以使得疊加的虛擬物體看起來比較真實,沒有違和感;
無人機領域,SLAM可以構建局部地圖,輔助無人機進行自主避障、規劃路徑;
無人駕駛領域, SLAM 技術可以提供視覺里程計功能,然后跟其他的定位方式融合;
機器人定位導航領域,SLAM 可以用于生成環境的地圖。基于這個地圖,機器人執行路徑規劃、自主探索、導航等任務。
提起SLAM的重要性,有人說,SLAM是無人駕駛技術的靈魂;也有人曾打比方說,手機離開了WIFI和數據網絡,就像無人車和機器人離開了SLAM一樣。之所以沒有受到廣泛關注,主要原因在于這個方向難度很大,入門的門檻太高,具體來講有以下幾個原因:
1.?入門資料很少:雖然國內也有部分人在做,但這方面的中文資料幾乎沒有,入門教程匱乏,直至2017年4月《視覺SLAM十四講:從理論到實踐》的問世。
2.?難以實現:SLAM是一個完整的系統,由許多個分支模塊組成。現在經典的方案是“圖像前端,優化后端,閉環檢測”的三部曲,很多文獻看完了自己實現不出來。
3.?動手編程需要大量的先決知識:首先,你要會C和C++,網上很多代碼還用了11標準的C++;第二,要會用Linux;第三,要會cmake,vim/emacs及一些編程工具;第四要會用openCV, PCL, Eigen等第三方庫。只有學會了這些東西之后,你才能真正上手編一個SLAM系統。如果你要跑實際機器人,還要會ROS。
上述原因直接或者間接導致,國內SLAM技術人才稀缺,同時,機器人、無人機、無人駕駛、虛擬現實等企業的需求旺盛,供不應求的局面逐漸鋪開。
困難多意味著收獲也多,坎坷的道路才能鍛煉人。鑒于SLAM技術入門困難,專注于前沿科技在線教育的深藍學院,聯合《視覺SLAM十四講:從理論到實踐》書籍作者高翔博士,推出《SLAM從理論到實踐(第二期)》在線系列課程。課程每章節均安排有作業及參考資料,根據作業打分評選優秀學員,優秀學員可獲得證書,并推薦到百度智能駕駛事業群、Momenta、地平線、圖森未來、馭勢科技等知名企業實習就業。
課程講師
高翔,慕尼黑工業大學博士后,清華大學自動化系博士,主編暢銷書《視覺SLAM十四講:從理論到實踐》。長期從事SLAM(即時定位與地圖構建)的研究,主要包括機器人的中的視覺SLAM技術、機器學習與SLAM的結合,在國際知名期刊 IEEE?Transactions on Mechatronics、Robotics and Autonomous?Systems、Autonomous?Robots等發表論文數篇。
附:《視覺SLAM十四講:從理論到實踐》是國內第一本也是唯一一本專注于SLAM的書籍,現已成為國內入門SLAM的必備資料。
課程特色
1.?成熟的課程體系,從數學基礎知識講起;
2.?理論結合實踐,降低入門門檻;
3.?課上在線答疑,課下微信群答疑;
4.?作業設置新穎,批閱講解仔細;
5.?優秀學員頒發講師簽名的深藍學院證書;
6.?可推薦至百度、地平線等實習就業;
7.?課程PPT和作業,會提前公開給學員。
課程目錄
1.?概述與預備知識(2學時)
? ? 1.1? 課程內容提要與預備知識
? ? 1.2? SLAM是什么
? ? 1.3? 視覺SLAM數學表述與框架
? ? 1.4? Linux下的C++編程基礎
? ? 1.5? 實踐:Hello SLAM
2.?三維空間的剛體運動(2學時)
? ? 2.1 點與坐標系
? ? 2.2 旋轉矩陣
? ? 2.3 旋轉向量與歐拉角
? ? 2.4 四元數
? ? 2.5 相似、仿射和射影變換
? ? 2.6 實踐:Eigen矩陣運算
? ? 2.7 實踐:Eigen幾何模塊
3.?李群與李代數(2學時)
? ? 3.1 群
? ? 3.2 李群與李代數
? ? 3.3 指數與對數映射
? ? 3.4 李代數求導與擾動模型
? ? 3.5 實踐:Sophus李代數運算
4.?相機模型與非線性優化(2學時)
? ? 4.1 針孔相機模型與畸變
? ? 4.2 圖像的組成
? ? 4.3 從狀態估計到最小二乘
? ? 4.4 非線性優化與最小二乘法
? ? 4.5 實踐:Ceres曲線擬合
? ? 4.6 實踐:g2o曲線擬合
5.?特征點法視覺里程計(2學時)
? ? 5.1 特征點的提取與匹配
? ? 5.2 對極幾何
? ? 5.3 三角測量
? ? 5.4 3D-2D:PnP
? ? 5.5 3D-3D:ICP
? ? 5.6 實踐:ORB特征點
? ? 5.7 實踐:PnP
? ? 5.8 實踐:ICP
6.?直接法視覺里程計(2學時)
? ? 6.1 直接法的引出
? ? 6.2 光流
? ? 6.3 直接法
? ? 6.4 實踐:LK光流
? ? 6.5 實踐:RGB-D直接法
7.?后端優化(2學時)
? ? 7.1 濾波器
? ? 7.2 Bundle Adjustment與圖優化
? ? 7.3 Pose Graph
? ? 7.4 Factor Graph
? ? 7.5 實踐:Bundle Adjustment
? ? 7.6 實踐:Pose Graph
8.?回環檢測(2學時)
? ? 8.1 概述
? ? 8.2 詞袋模型
? ? 8.3 實踐:建立字典以計算圖像間相似性
? ? 8.4 課程小結
報名
課程費用499元,前200位報名者可領取?100元優惠券?;課程采用在線授課,一年內可以無限次回放。
請添加工作人員「深藍學院」助教報名
SLAM 技術交流群
為了便于SLAM研究者交流學習,并且及時了解行業發展,深藍學院聯合創建了?“SLAM技術交流” 微信群。群內邀請學術界、企業界重量級嘉賓入群:
(1)香港科技大學沈邵劼老師;
(2)《視覺SLAM十四講》書籍主編高翔博士;
(3)浙江大學CAD&CG國家重點實驗室博導章國鋒老師;
(4)湘潭大學黃山老師;
(5)環宇智行創始人、武漢大學李明老師;
(6)圖森未來首席科學家王乃巖老師;
(7)速感科技CEO 陳震;
(8)Momenta 研發總監孫剛;
(8)阿里巴巴、百度、華為、商湯科技、四維圖新等知名企業工程師;
(9)卡內基梅隆大學、賓夕法尼亞大學、多倫多大學等國外知名高校博士、碩士生;
(10)清華大學、浙江大學、上海交通大學、北京大學、哈爾濱工業大學、華中科技大學、西北工業大學等高校研究生。
歡迎各位SLAM技術研究者,加入微信群(掃描上述二維碼,添加助教微信入群)。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的一夜爆火的SLAM技术即将颠覆哪些领域的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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