EuRoC数据集简介与使用

EuRoC数据集内容解释说明
本笔记用于EuRoC Datasets的解释说明，即如何读懂EuRoC数据集的各个文件。如果解释的不对的地方请诸位指出。

综述

用于室内MAV的双目+IMU数据集，包含两个场景

1. 苏黎世联邦理工学院ETH的一个machine hall
2. 普通房间

硬件设备

• 飞行器机体：AscTec Firefly

• 双目VIO相机：全局快门，单色，相机频率20Hz，IMU频率200Hz，具备相机和IMU的硬件(hw)同步，双目相机型号MT9V034，IMU型号ADIS16448

• VICON0：维肯动作捕捉系统的配套反射标志，叫做marker

• LEICA0：是激光追踪器配套的传感器棱镜，叫做prism

• Leica Nova MS50: 激光追踪器，测量棱镜prism的位置，毫米精度，帧率20Hz，

• Vicon motion capture system: 维肯动作捕捉系统，提供在单一座标系下的6D位姿测量，测量方式是通过在MAV上贴上一组反射标志，帧率100Hz，毫米精度

座标系约定和符号

如上图，总共框中四个传感器，对应数据集结构中cam0,cam1,imu0,leica0四个文件夹，其中prism和marker公用一个座标系，

飞行器的Body Frame是以IMU的中心作为Body Frame的，四个文件夹所有的传感器数据都是相对于各自的传感器座标系(Sensor Frame)的,当然IMU的Sensor Frame就是飞行器的Body Frame

在每个传感器文件夹里配套一个senor.yaml文件，描述了该传感器相对于Body座标系的座标变换情况，以及传感器内参。

旋转座标系变换约定

设相机座标系$p_{c}$下的向量$(c1,c2,c3)^T$变换为世界座标系$p_{w}$下的向量$(w1,w2,w3)^T$
则公式为：
$P_{w}=R_{WC}*P_{c}$
注意

R_WC  //意思是将一个在C座标系下表示的点的座标，变换成以W座标系下表示的点的座标

所以$T_{BS}$表示将所有Sensor座标系下的向量，变为以Body Frame座标系下的向量。

数据集结构

- 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输出格式

18位时间戳

• timestamp

p代表position，指的是MAV的空间3D座标，RS代表这个座标是在R座标系的值，也就是LEICA位姿跟踪系统座标系下测到的值，S指的是原来的值是从Sensor座标系下得到的，后来又变换到了R座标系。R可能代表LEICA座标系，x代表这是3D位置的x轴方向上的真值。单位位米

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

q代表quaternion四元数，表达了MAV的朝向信息，RS代表是在R座标系下测到的朝向信息，但是实际上最开始是在Sensor座标系下的朝向，后来只不过被变换到了R座标系下,w为四元数的实部，xyz为虚部

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

v代表这是MAV的速度信息，而且是在R座标系下的速度信息，单位m/s

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

w代表这是MAV在R座标系下的角速度信息，单位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代表这是MAV在R座标系下的线加速度信息，单位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]