紧耦合 / 松耦合融合
Tightly-coupled vs. Loosely-coupled Fusion进阶多传感器融合的两种方式:融合原始测量,还是各算各的结果再合并。
这是多传感器融合(如相机+IMU、激光雷达+IMU)里常说的两种架构。松耦合指每个传感器先各自独立算出一个结果,比如视觉里程计先算出一个位姿,再和 IMU 积分出的位姿在滤波器里加权合并;实现简单、模块可替换,但某个传感器单独失效(如纹理太少跟丢)时,它给出的错误结果会直接进入融合。紧耦合则把原始测量,比如图像特征点的重投影误差和 IMU 预积分量,放进同一个状态估计器里联合优化或滤波,信息利用更充分、精度和鲁棒性通常更好,代价是实现复杂、计算量更大。VINS-Mono、OKVIS、FAST-LIO2、LIO-SAM 这类系统都属于紧耦合方案。
例子无人机在白墙前飞时相机特征很少:松耦合方案里视觉位姿可能直接跑飞;紧耦合方案仍能用仅有的几个特征点加 IMU 约束维持估计。
- 也叫
- 紧耦合、松耦合
- 相关
- 多传感器融合、视觉惯性里程计、激光惯性里程计、IMU 预积分、VINS-Mono / VINS-Fusion、扩展卡尔曼滤波
- 来源
- VINS-Mono: A Robust and Versatile Monocular Visual-Inertial State Estimator (arXiv 1708.03852)
LIO-SAM: Tightly-coupled Lidar Inertial Odometry via Smoothing and Mapping (arXiv 2007.00258)