在ORB_SLAM2算法中,KeyFrameDatabase类是一个关键帧数据库的实现,用于存储和检索与关键帧相关的信息。关键帧数据库在SLAM中的主要用途是提供循环检测(Loop Detection)和重定位(Relocalization)功能。
循环检测用于识别机器人回到先前访问过的区域时的闭环。在这种情况下,关键帧数据库用于找到与当前关键帧具有相似BoW表示的候选关键帧,这可能表示当前帧与这些候选关键帧位于同一场景。
重定位是当机器人跟踪丢失后重新定位自己在地图中的位置的过程。关键帧数据库在此过程中提供了与当前帧具有相似BoW表示的候选关键帧,用于计算当前帧的位姿。
以下是关键帧数据库类中的主要方法及其C++用法:
- add(KeyFrame* pKF):向数据库添加关键帧。
- erase(KeyFrame* pKF):从数据库中删除关键帧。
- clear():清除数据库中的所有关键帧。
- DetectLoopCandidates(KeyFrame* pKF, float minScore):给定一个关键帧和最小分数阈值,检测可能构成闭环的关键帧候选。
- DetectRelocalizationCandidates(Frame* F):给定一个帧,检测可能用于重定位的关键帧候选。
此外,KeyFrameDatabase类还包含一些成员变量,例如:
- mpVoc:指向与关键帧数据库关联的ORB词汇表的指针。
- mvInvertedFile:表示关键帧数据库的倒排文件,其中每个条目包含具有相同单词(word)的所有关键帧。
- mMutex:用于确保线程安全的互斥锁。
为了实现线程安全,KeyFrameDatabase类使用互斥锁(mutex)来保护可能被多个线程访问的数据。