Slam은은오랫동안기술기술의주제로거론하지만컴퓨터처리속도가크게개선되고카메라와레이저거리측정기측정기등의저비용가등장센서비용따라따라slam은은더많은의실제사례사용용되고되고실제응용에에많은용되고

Slam이중요한이유를를위해그이점과응용사례를가지살펴보도록살펴보도록。

Slam응용사례

가정용용로봇진공진공청소기예로예로예로SLAM이없다면로봇로봇청소기는방안에서무작위로돌아다니기만하고바닥전부청소하지도못못수수수그리고이런방식으로는이과도하게사용되어배터리배터리배터리배터리됩니다됩니다。반면slam기술을적용한로봇바퀴회전수와카메라및이미징센서가져온데이터같은정보사용필요한이동량한을할수수수수수수수수수이를위치추정이라고고。00이를지도작성이라고고。

SLAM은은에서선반을하는이동형하는의길찾기，자율주행차량의주차주차공간또는미지미지의에서의조종통한배송등여러응용응용에서유용하게응용응용matlab및si金宝appmulink는다양한응용분야개발을위한Slam알고리즘，함수및분석툴을을합니다。使用方法，객체추적，경로계획및경로추종등의기타작업과함께slam（同时定位和映射）을구현할수있습니다。

프론트엔드처리구성요소를좀자세히자세히알아볼수있도록두가지slam기법인시각slam과라이다slam을을。

시각적slam.

이름을통해알수이，시각적slam（또는vslam）은카메라및기타영상센서로영상영상사용합니다。시각적slam은단일카메라（광각，어안어안및카메라），겹눈겹눈（스테레오스테레오멀티카메라）및rgb-d카메라（심도및tof카메라）를사용할수있습니다。

〖slam〗은비교적값싼로저렴하게구현할있습니다있습니다있습니다。또한카메라에서제공되는정보가방대방대하기에이를토대로표지물（과거과거측정된위치）을을할수도있습니다。또한표지물감지는그래프기반최적화와의이가능하여slam구현시시이확보됩니다。

단안slam은vslam이단일카메라를유일한사용할때지칭하는데，이때는는심도이어려워집니다。이문제는위치이필요한영상에서에서마커나보드또는기타알려진객체를하거나카메라정보속도속도이방향같은를이방향방향물리량의이가능한imu（관성관성장치）등의다른센서와하여해결할수수수수수수수수수수수수수수수수수수수수수수수수수수수수수수수수수수vslam관련기술에는sfm（来自运动的结构），시각적주행거리측정，그리고번들조정이포함포함。

시각적slam알고리즘은은크게두부류로부류로분류할수수먼저稀疏방법방법은영상의특징점을매칭하고하고하고하고및및및및의의의을을을용용용密集방법은영상의전체밝기사용하고dtam，lsd-slam，dso및svo와같은사용합니다。

라이다slam.

라이다（光检测和测距）는주로레이저센서（또는또는센서）를사용하는기법입니다。

레이저는는카메라와와등의의센서보다훨씬더하며자율주행차량과드론처럼이동하는하는물체와관련된사례사용용레이저센서센서가져온출력출력값은2d（x，y）또는3d（x，y，z）포인트클라우드클라우드이터입니다。레이저센서포인트클라우드사용하면고정밀거리이가능하며，slam을적용한지도작성에도효과입니다입니다。일반적으로이동정보정보는포인트포인트클라우드매칭통해순차적으로추정추정을순차적으로추정추정계산된이동（주행주행）정보정보차량의위치추정사용됩니다。라이다포인트포인트클라우드매칭매칭ICP（迭代最近点）및NDT（正常分布变换）알고리즘이사용용。2d또는3d포인트클라우드지도그리드지도또는복셀지도로표현할수수있습니다있습니다。

한편，밀도밀도에있어서포인트클라우드는영상처럼정교하지않으며매칭한충분한특징을을항상하는도도도도것도도예를들어장애물이거의없는장소에서는포인트에이어렵고，이로인해위치이실패실패수있습니다。게다가포인트클라우드매칭에는적으로높은수준의처리이필요하고，따라서속도개선을위한최적가필요합니다。이러한문제문제때문에자율자율차량의위치추정에는휠주행거리측정，GNSS（범지구범지구항법시스템）및imu데이터등의기타결과를융합작업에에에작업작업。창고창고의로봇과과같은응용에서에서2D라이다slam.등이흔히照片되지만uav및자동주차에는3D라이다포인트포인트클라우드이용하는slam이사용될수있습니다。

SLAM에서에서흔히생기는

Slam이몇몇실제응용분야에사용되고는있지만，몇가지기술문제로인더광범위한용도로는이어려운어려운입니다。다음각각의문제는이를타개할수있는이있습니다。

1.실제값실제값과의상당한편차편차를하는위치추정추정오차

Slam은일부오차범위가포함된순차적이동정보를추정합니다。이오차는시간이지나면서누적누적，따라서실제값과는상당한편차편차발생。이렇게되면지도이터에에서이발생하여후속이어려워집니다하여후속이어려워집니다。사각형통로주변을주행하는경우를예로보겠습니다。오류가누적되면서로봇의출발점끝점끝점이더는일치하지않게됩니다。이는루프루프폐쇄문제라고。이와같은자세추정오류는가피한한입니다。이폐쇄를감지누적오류를를것하는을파악하는것이이이것이이이이이이이이합니다합니다이이합니다。

한가지.대응책은이전에에갔던장소의특징을표지물로서기억하여추정오류를를최소것것것것것것것것것자세그래프는오류정정에이되도록구성됩니다。무료와이파이터해집니다생성생성더정확문제풀면더더최적문제데생성더정확。이러한종류의최적화를적slam의번들조정이라고고。

2.위치위치추정실패및지도상지도상위치

영상및포인트매핑매핑로봇의이동특성특성고려되지않습니다。경우경우따라서는이러한접근법으로인해불연속적위치추정이생성생성수있습니다。예를들자면1M / s로이동하는로봇이갑자기10m앞으로급속이동하는하는계산가표시되는경우를들수있습니다。이러한유형유형의위치추정실패문제는복원알고리즘사용이동모델과다수의를융합하여데이터에기반한기반한을을수행함방지할수수함수수

이동모델에센서융합사용하는방법에는가지가지가지가지。널리사용되는되는되는방법은위치추정에칼만필터링을사용하는하는것。대부분의차동구동로봇및사륜차량은일반으로비선형이동모델모델사용하므로，확장칼만필터와입자필터（몬테카를로위치추정）가종종사용용。때로는무향칼만필터처럼유연한베이즈필터사용할할수도수도흔히사용되는몇가지센서를꼽자면ahrs.（자세방위기준장치），ins（관성항법시스템），가속도계도계，자이로센서，자기센서및imu와같은관성장치들수있습니다。차량차량에장착된휠인코더는종종주행거리거리측정사용용

위치위치추정에실패실패할경우을을대응책은이전에에갔던장소의표지물을키프레임으로서기억하는것것것표지물을검색할때는고속고속이가능한한방식특징추출절차가적용적용。영상특징에기반한방법에는bof（袋特征）및bovw（袋视觉单词）가있습니다。이사되고딥러닝딥러닝에에딥러닝에에

3.영상처리，포인트클라우드처리및최적화소요되는높은계산비용

차량하드웨어에slam을구현할때는계산이문제가됩니다。마은대개제한처리을을갖는저전력임베디드이크로프로세서에서수행됩니다。정확정확한위치추정을을위해서는높은빈도로포인트클라우드매칭매칭영상처리를실행하는것이매우중요합니다。게다가루프폐쇄와같은화계산은계산량이높은높은입니다。문제는그처럼계산적이상당한과정을임베디드마이크로컴퓨터컴퓨터에서어떻게실행하냐는하냐는데데

한가지.대응책은은서로다른프로세스프로세스를실행하는것것멀티코어CPU를처리와SIMD（单指令多数据）계산，임베디드gpu에이용경우경우에따라속도를더욱향상수수수수수수또한자세그래프최적화는비교긴주기에걸쳐수행수있으므로우선순위를낮추고낮추고한으로이처리를수행하는것으로을개선할수있습니다。

马铃薯^®은사용자의타겟시스템대한대한slam응용구현은，알려진slam관련기술문제를할수많은대응책을하는하는도한

1. SLAM프론트프론트엔드를를위한신호및영상
   • 导航工具箱™를사용한2d및3d라이다처리및캔매칭
   • 计算机Vision Toolbox™를사용한한영상영상추출추출3D라이다포인트포인트클라우드
   • BOF（袋特征）那bovw（袋视觉词语）를사용한한영상
   • 딥러닝을사용한한객체객체검출및의미론적분
   • 自动化驾驶工具箱™를사용한3D라이다포인트포인트클라우드포함지도지도
   • 传感器融合和跟踪工具箱™를사용한한위치위치추정및다중객체추적용센서센서
2. SLAM백엔드를위한2d / 3d자세그래프
   • 导航工具箱를사용한2d / 3d자세그래프생성
   • 노드및간선제약에기반한자세그래프최적화
   • 电脑视觉工具箱를사용한번들조정
3. Slam Map Builder앱을사용한한점유
   • Matlab작업공간또는rosbag파일에서라이다데이터를가져와점유점유그리드
   • 루프루프폐쇄를찾고찾고수정하며경로계획을위해지도를그리드로내내
4. 경로계획및제어를위해slam알고리즘에서출력된사용
   • 导航工具箱를사용한rrt.또는混合A *등의경로계획알고리즘구현
   • 제어명령전송을통한계획계획된경로추종추종및장애물
5. 并行计算工具箱™를사용한한병렬병렬실행으로영상처리등의계산집약처리과정의의속도
6. ROS工具箱를사용하여matlab및simu金宝applink^®에서독립형ros노드배포및ros사용로봇과통신
7. Matlab Coder™및GPU编码器™를사용하여matlab및simu金宝applink에서개발된영상및내비게이션내비게알고리즘을을임베디드임베디드크로에에