cartographer回环检测

### Cartographer 中 Lua 文件配置回环检测 在 Cartographer 的 Lua 配置文件中，回环检测的相关参数主要集中在 `pose_graph` 和 `trajectory_builder` 这两个部分。为了优化回环检测性能并调整其行为，可以修改以下几个关键参数： #### POSE_GRAPH 参数配置 POSE_GRAPH.global_sampling_ratio 设置全局采样率，该比例决定了用于全局匹配的地图节点数量。较低的比例意味着更少的节点参与全局匹配，从而减少计算负担。当此值设为 0 时，可显著提高实时性，并防止回环检测过程中任务队列积压[^3]。 POSE_GRAPH.optimize_every_n_nodes 定义每隔多少个节点执行一次图优化操作。适当增加此数值有助于平衡地图构建效率与精度之间的关系。 POSE_GRAPH.constraint_builder.min_score 控制新约束生成所需的最小得分阈值。较高的分数表示只有高质量的候选者才会被接受作为潜在的闭合环路。 POSE_GRAPH.matcher_translation_weight 和 POSE_GRAPH.matcher_rotation_weight 分别影响位姿估计中线性和角向误差的重要性权重。合理设置这两个参数可以帮助改善最终定位准确性。 ```lua return { pose_graph = { optimize_every_n_nodes = 90, constraint_builder = { min_score = 0.65, -- 调整闭包质量标准 }, matcher_translation_weight = 5e2, matcher_rotation_weight = 1.6e3, global_sampling_ratio = 0.005, -- 减少全局样本数以加快处理速度 } } ``` #### TRAJECTORY_BUILDER 参数配置 TRAJECTORY_BUILDER.use_online_correlative_scan_matching 如果此项设为 true，则启用在线关联扫描匹配算法，在一定范围内寻找最佳匹配位置。尽管这种方法能有效纠正累积误差，但由于涉及大量数据对比分析工作，因此消耗较多 CPU 资源[^4]。 TRAJECTORY_BUILDER.ceres_scan_matcher.translation_weight 及 ceres_scan_matcher.rotation_weight 类似于上述提到过的匹配器权重项，但作用对象不同，前者针对轨迹片段内部局部调整过程中的平移分量加权，后者则是旋转分量。 TRAJECTORY_BUILDER.loop_closure.search_window 平移距离及角度大小定义了回环检测窗口尺寸，即搜索历史帧的时间跨度或空间范围。增大窗口可能捕捉更多远端相似特征点对，但也增加了计算开销。 ```lua return { trajectory_builder_2d = { use_online_correlative_scan_matching = false, ceres_scan_matcher = { translation_weight = 10., rotation_weight = 40. }, loop_closure_search_window = 20., -- 扩展时间窗宽度来增强识别能力 } } ``` 通过以上介绍可以看出，Cartographer 提供了一系列灵活易用的接口让用户自定义回环检测策略，既满足高效运行需求又兼顾高精度地图创建目标。

### 关闭Cartographer回环检测的方法 为了关闭Cartographer中的回环检测功能，可以通过修改配置文件实现这一目标。具体来说，在`lua`配置文件中找到与回环检测有关的部分并调整参数。 对于2D SLAM应用，可以在配置文件中设置如下： ```lua -- Disable loop closure in 2D SLAM configuration. options.use_trajectory_builder_2d = true TRAJECTORY_BUILDER_2D.num_laser_fans = 1 POSE_GRAPH.constraint_builder.min_score = 0.55 -- Adjust this value or set a very high one to effectively disable it. POSE_GRAPH.optimize_every_n_nodes = 0 -- Setting this parameter to 0 disables optimization, including loop closures. ``` 对于3D SLAM，则应相应地调整3D部分的选项： ```lua -- Disable loop closure in 3D SLAM configuration. options.use_trajectory_builder_3d = true TRAJECTORY_BUILDER_3D.num_range_data = 1 POSE_GRAPH.constraint_builder.min_score = 0.55 -- Similarly adjust for 3D configurations. POSE_GRAPH.optimize_every_n_nodes = 0 -- Disables the global optimization process which includes loop closing. ``` 通过将`optimize_every_n_nodes`设为0或者给定一个极高的最小分数阈值(`min_score`)使得几乎不可能满足条件触发约束构建，从而达到禁用回环的效果[^1]。 另外一种方法是在运行时动态改变这些参数，但这通常不如直接编辑配置文件那样直观和可靠。如果希望在ROS环境中临时测试此效果而不更改永久性的配置文件，也可以考虑使用rosparam工具来覆盖某些参数设置[^2]。 最后值得注意的是，虽然减少或消除全局优化过程能够阻止回环的发生，但是这样做可能会影响最终地图的质量以及定位精度，因此应当权衡利弊后再做决定[^3]。