EuRoC數據集簡介與使用

EuRoC數據集內容解釋說明
本筆記用於EuRoC Datasets的解釋說明，即如何讀懂EuRoC數據集的各個文件。如果解釋的不對的地方請諸位指出。

綜述

用於室內MAV的雙目+IMU數據集，包含兩個場景

1. 蘇黎世聯邦理工學院ETH的一個machine hall
2. 普通房間

硬件設備

• 飛行器機體：AscTec Firefly

• 雙目VIO相機：全局快門，單色，相機頻率20Hz，IMU頻率200Hz，具備相機和IMU的硬件(hw)同步，雙目相機型號MT9V034，IMU型號ADIS16448

• VICON0：維肯動作捕捉系統的配套反射標誌，叫做marker

• LEICA0：是激光追蹤器配套的傳感器棱鏡，叫做prism

• Leica Nova MS50: 激光追蹤器，測量棱鏡prism的位置，毫米精度，幀率20Hz，

• Vicon motion capture system: 維肯動作捕捉系統，提供在單一座標系下的6D位姿測量，測量方式是通過在MAV上貼上一組反射標誌，幀率100Hz，毫米精度

座標系約定和符號

如上圖，總共框中四個傳感器，對應數據集結構中cam0,cam1,imu0,leica0四個文件夾，其中prism和marker公用一個座標系，

飛行器的Body Frame是以IMU的中心作爲Body Frame的，四個文件夾所有的傳感器數據都是相對於各自的傳感器座標系(Sensor Frame)的,當然IMU的Sensor Frame就是飛行器的Body Frame

在每個傳感器文件夾裏配套一個senor.yaml文件，描述了該傳感器相對於Body座標系的座標變換情況，以及傳感器內參。

旋轉座標系變換約定

設相機座標系$p_{c}$下的向量$(c1,c2,c3)^T$變換爲世界座標系$p_{w}$下的向量$(w1,w2,w3)^T$
則公式爲：
$P_{w}=R_{WC}*P_{c}$
注意

R_WC  //意思是將一個在C座標系下表示的點的座標，變換成以W座標系下表示的點的座標

所以$T_{BS}$表示將所有Sensor座標系下的向量，變爲以Body Frame座標系下的向量。

數據集結構

- mav0
    - cam0
        - data dir
        - data.csv
        - sensor.yaml
    - cam1
        - 上同
    - imu0
        - data.csv
        - sensor.yaml
    - leica0
        - data.csv
        - sensor.yaml
    - state_groundtruth_estimate0
        - data.csv
        - sensor.yaml
    - body.yaml

groundtruth輸出格式

18位時間戳

• timestamp

p代表position，指的是MAV的空間3D座標，RS代表這個座標是在R座標系的值，也就是LEICA位姿跟蹤系統座標系下測到的值，S指的是原來的值是從Sensor座標系下得到的，後來又變換到了R座標系。R可能代表LEICA座標系，x代表這是3D位置的x軸方向上的真值。單位位米

• p_RS_R_x [m]
• p_RS_R_y [m]
• p_RS_R_z [m]

q代表quaternion四元數，表達了MAV的朝向信息，RS代表是在R座標系下測到的朝向信息，但是實際上最開始是在Sensor座標系下的朝向，後來只不過被變換到了R座標系下,w爲四元數的實部，xyz爲虛部

• q_RS_w []
• q_RS_x []
• q_RS_y []
• q_RS_z []

v代表這是MAV的速度信息，而且是在R座標系下的速度信息，單位m/s

• v_RS_R_x [m s^-1]
• v_RS_R_y [m s^-1]
• v_RS_R_z [m s^-1]

w代表這是MAV在R座標系下的角速度信息，單位rad/s

• b_w_RS_S_x [rad s^-1]
• b_w_RS_S_y [rad s^-1]
• b_w_RS_S_z [rad s^-1]

a代表這是MAV在R座標系下的線加速度信息，單位m/s^2

• b_a_RS_S_x [m s^-2]
• b_a_RS_S_y [m s^-2]
• b_a_RS_S_z [m s^-2]