lichun.qu/calibration
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合并并完善双链路标定文档

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lichun.qu
2026-08-25 15:37:35 +08:00
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imu_lidar/CHANGELOG.md
+4 -4
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@@ -103,7 +103,7 @@
- **原本**：对外说明仍偶发「方案二」等旧称呼；根 README 缺少一眼可读的阶段 / 合成 vs 旧车 / 合格数据预期；烟测配置与对比脚本文件名带 `scheme2`。
- **改成**：
- 根 `[README.md](../README.md)` 增加 §0「现状一览」；明确仓库只有一条连续运动标定路径。
- `[tests/README.md](../tests/README.md)`、`[docs/IMU-LiDAR标定.md](../docs/IMU-LiDAR标定.md)`、本目录说明同步边界与阶段。
- `[tests/README.md](../tests/README.md)`、`[docs/雷达-IMU标定.md](../docs/雷达-IMU标定.md)`、本目录说明同步边界与阶段。
- `config/s2_old_smoke.yaml`、`tools/compare_s2_runs.py` 替换旧 `*scheme2*` 命名。
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@@ -131,7 +131,7 @@
### 文档同步 + 合成数据一键复现
- **原本**：`docs/标定流程与采集清单.md` 仍偏旧版「待写代码 / 因子图设想」；根 README 缺少清晰的一键复现入口与输入输出总表。
- **原本**：采集与流程说明仍偏旧版「待写代码 / 因子图设想」；根 README 缺少清晰的一键复现入口与输入输出总表。
- **改成**：
- 采集清单与现行流水线对齐（完整预积分、δt↔R 交替、可观时再估平移）。
- 新增 `tools/reproduce_synthetic.py` / `.ps1`、`tools/show_calibration_report.py`；合成生成写入 `meta.json`；根 README 增加「系统输入输出 + 一键复现」。
@@ -148,8 +148,8 @@
- **原本**：根 README / `docs` / 包说明仍对照已删除的静站路径与内部阶段黑话；`pyproject` 仍声明已删除的 `static_station` 包。
- **改成**：
- 删除旧静站文档；采集清单定为 `[docs/标定流程与采集清单.md](../docs/标定流程与采集清单.md)`。
- 根 `[README.md](../README.md)`、`[docs/IMU-LiDAR标定.md](../docs/IMU-LiDAR标定.md)`、本目录说明改为对外可读，只保留连续运动标定路径。
- 删除旧静站文档；采集清单并入规范说明。
- 根 `[README.md](../README.md)`、`[docs/雷达-IMU标定.md](../docs/雷达-IMU标定.md)`、本目录说明改为对外可读，只保留连续运动标定路径。
- `pyproject.toml` 仅保留 `imu_lidar` / `tools`。
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imu_lidar/文件职责说明.md
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@@ -1,82 +0,0 @@
# `imu_lidar` 模块说明
**用途：** 改 `imu_lidar/` 源码时查阅。对外用法见根目录 [`README.md`](../README.md)。
本包实现 LiDAR–IMU 外参标定：在连续行驶数据上选取关键帧，用 IMU 预积分与雷达配准构造相对运动对，求解安装外参。
```text
A ≈ 关键帧间 IMU 相对运动（预积分：旋转 / 速度增量 / 位移增量）
B ≈ 关键帧间雷达配准
解 R_A R_X = R_X R_B → 旋转外参（手眼阶段只用旋转）
再精修旋转与陀螺零偏；在完整六自由度模式下，可观时再估计平移等
```
入口：
```powershell
python -m imu_lidar.cli plan
python -m imu_lidar.cli run --vehicle-config ... --imu ... --lidar ... --output ...
```
整体流程由 `pipeline.py` 串联。
修改本目录代码时，请同步更新本说明，并在 [`CHANGELOG.md`](CHANGELOG.md) 追加「时间戳 + 原本 → 改成」。
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## 流水线顺序与文件
| 顺序 | 文件 | 作用 |
| --- | ----------------------- | ----------------------------- |
| 0 | `contracts.py` | 公共数据类型与状态枚举 |
| 0 | `geometry.py` | 刚体变换与旋转工具 |
| 0 | `vehicle_config.py` | 读取并校验车辆 YAML |
| 1 | `imu_io.py` | 读标准 IMU 中间格式 |
| 1 | `lidar_io.py` | 读标准雷达会话目录 |
| 2 | `timestamp_audit.py` | 时间单调 / 频率 / 空洞检查 |
| 3 | `imu_audit.py` | 静止零偏、加速度模长检查、建议竖直轴 |
| 4 | `time_offset.py` | 粗估时间偏置 δt，并用旋转外参精修 |
| 5 | `registration.py` | 帧间点云配准 |
| 5 | `keyframes.py` | 按运动量抽取关键帧 |
| 5 | `lidar_deskew.py` | 可选点云去畸变（低速可关） |
| 6 | `imu_preintegration.py` | IMU 预积分（旋转及速度/位移增量、协方差、零偏雅可比） |
| 6 | `motion_pairs.py` | 构造运动对；手眼使用其中的旋转 |
| 6 | `motion_pairs_io.py` | 运动对 JSON 缓存读写（供可视化直读） |
| 7 | `rotation_handeye.py` | 加权旋转手眼 |
| 8 | `observability.py` | 旋转 / 平移可观性检查 |
| 8 | `joint_optimizer.py` | 联合精修；完整模式下可估计平移、重力、速度与时变零偏 |
| 9 | `finalize.py` | 写出结果 JSON（含 `motion_pairs.json`） |
| — | `pipeline.py` | 编排全流程 |
| — | `cli.py` | 命令行入口 |
| — | `CHANGELOG.md` | 改动记录 |
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## 运行模式要点
- **运动对**始终计算完整预积分量（旋转、速度增量、位移增量及不确定度）。
- `--mode rotation_only`：只精修旋转与常值陀螺零偏，交付旋转与时间偏置。
- `--mode full_se3`：当前完成 Phase-A 后明确拒绝平移；待 Phase-B/C 会话状态重构完成后再恢复完整 SE(3) 交付。
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## 输入格式
```text
imu.csv # t,gx,gy,gz,ax,ay,az（建议设备时间）
lidar_session/
frames_index.csv # frame_id,filename,t_start,t_end
frames/frame_XXXXX.npz # points: (N,3) 米
```
原始 N300 `.rscap` + H32 dlog（或旧 MSOP `.rscap`）用仓库工具导出：`python tools/export_rscap_to_v1.py ...`（见 [`docs/V1_数据格式.md`](../docs/V1_数据格式.md)）。
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## 当前能力
- 本包是仓库**唯一**标定路径：质检 → 时间偏置 → 关键帧配对 → 旋转手眼 → 联合精修 →（可选）完整六自由度 → 报告
- 点云去畸变：可选
- 阶段与用法见根目录 [`README.md`](../README.md)
- 改动史：[`CHANGELOG.md`](CHANGELOG.md)