SLAM从入门到精通（参数标定）

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SLAM从入门到精通（参数标定）

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        标定是slam开发过程中很重要的一个环节。这部分内容涉及到很多方面，比如说传感器、比如说算法、比如说机械，总之好的标定不仅仅决定了系统的稳定性，还对整个系统的性能产生很大的影响。以汽车行业为例，标定工程师早就是一个被广泛接受的职业类型。拿发动机来说，我们都知道现在的汽车一般都会有很多的工作模式，有经济型、舒适性和运动型这几种。其实，不管哪种模式，这发动机里面的算法都是一样的，只是不同的工作模式对应着不同的参数标定。

1、传感器内参标定

        传感器内参标定，相信大家应该比较好理解。这些内参有的是制造过程造成的，比如imu内部的x/y/z轴方向差异；有的是传感器特性造成的，比如摄像头图像的畸变；还有的是由于设备运动造成的，比如说lidar数据在设备运动中造成的运动畸变等等。当然，不管是什么原因，只要我们发现传感器产生了数据畸变，就有必要对它进行建模和处理，这是少不了的。

2、传感器外部标定

        外部标定，也就是传感器安装位置差异造成的系统差异。我们都知道，不管设备安装的多么好，位置有多么准，那么它和实际的要求还是会产生一定的偏差。这些偏差，对于精度常常会有很大的影响。比如说机器人舵轮的初始位置偏差、lidar的安装位置偏差、里程计的位置偏差等等，这些偏差都要想办法通过建模的方法去进行处理，尽可能地去降低和消弭。

3、传感器功能标定

        我们使用传感器，一般都是为了解决特定的问题而引入的。通常情况下，传感器商家已经实现了内部算法。但对于传感器厂家来说，他很多时候并不知道这个传感器是用来做什么用的。所以，大多数厂家会提供一个上位机工具，用户可以用这个工具对传感器进行功能标定，比如避障雷达里面的避障范围设定、camera里面的roi区域设定等等，都属于传感器功能标定。

4、自定义算法标定

        算法标定涉及到很多方面，比如说精度，比如说算力，比如说响应速度等等。大家能够想起来比较多的算法标定估计就是pid了，这是最容易直观感受到的算法标定。在实际生产中，基本上只要和物理世界产生联系，都少不了算法标定，这是难免的。因为一方面要保证产品性能和稳定性，而另外一方面先验知识、安全性和产品差异，这些也需要通过参数标定的方式落实下去，这样才能保证系统的稳定性。

5、机械差异标定

        机械差异比较好理解，主要就是生产环节的差异、产品本身的差异等的。以机器人为例，它的底盘类型、长、宽、高、重心的位置、舵轮的位置、lidar的位置、最小速度、最大速度、最小加速度、最大加速度、最小减速度、最大减速度、最小转弯半径等等，这些都属于机械差异的范畴，都是需要我们去进行配置和处理的。

6、和其他设备对接的参数设置

        机器人在实际应用中一般是需要和其他设备进行对接的，这个时候485的串口编号、波特率、ip、web服务器ip、端口、数据库配置、用户名、账号、485寄存器地址、485寄存器偏移位置等等，这些也是需要进行配置处理的。通常情况下，我们也会把这些需要的信息放到一个配置文件里面，而不是硬编码到代码当中。

7、标定的基本原则

        要想完成标定，第一，需要知道标定的内容和背后的基本原理，不能为了标定而标定；第二，如果是传感器的标定，一般是拿精度高的传感器，去标定低精度的传感器，比如说，用lidar去标定其他传感器的外参。

        此外很多的时候，标定方法不一定只有一种，如果能用多种方法来交叉标定，往往可以帮助我们确认当前标定是否正确。此外，对于研发工程师来说，最好将标定的过程做成自动标定的算法，这样方便现场工程师快速地利用软件进行现场标定。

8、关于标定更多的信息

        网上关于标定的文章，都比较零散。下面这个链接，算是不多的有价值的系列标定文章，有兴趣的同学可以好好看一下，肯定有不少的收获。

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