ORB-SLAM3的Tracking线程详解

ORB-SLAM3的Tracking线程，主要从一下几个方面进行讲解：ORB-SLAM3初始化、传感器输入模块、Tracking线程子模块、Tracking线程代码详解。

其中包括
①ORB-SLAM3整个系统初始化的代码是如何实现

②单目、双目、RBB-D以及结合IMU的输入的情况

③Tracking线程是怎么样处理数据的，代码逻辑

④按照Tracking线程每一步实现的功能

一、ORB-SLAM3初始化

1、开源网址

ORB-SLAM3在github上开源，开源网址

2、ORB-SLAM3代码主要文件夹

• Examples和Example_old根据传感器类型，分别存放新的和旧的代码实例
• include和src分别存放代码的.h头文件和cc/cpp源文件
• Thirdparty存放了DBOW2、Sophus和g2o。DBOW2是词袋模型，Sophus是李代数库，g2o是图优化库
• Vocabulary存放ORB词典

3、整个系统初始化

（1）头文件

运行ORB-SLAM3的第一步是初始化。初始化ORB-SLAM3是通过System.cc开始，其对应的头文件为System.h，以下为System.h的部分源码：

#include "Tracking.h"
#include "FrameDrawer.h"
#include "MapDrawer.h"
#include "Atlas.h"
#include "LocalMapping.h"
#include "LoopClosing.h"
#include "KeyFrameDatabase.h"
#include "ORBVocabulary.h"
#include "Viewer.h"
#include "ImuTypes.h"
#include "Settings.h"
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• Tracking.h是Tracking.cc的头文件，即跟踪线程的代码
• LocalMapping.h是LocalMapping.cc的头文件，即局部建图线程的代码
• LoopClosinng.h是LoopClosinng.cc的头文件，即闭环与地图合并线程的代码

System文件相当于初始化代码的入口，Tracking、LocalMapping和LoopClosinng都会用到；

FrameDrawer.h就是建图会使用到，地图画出来；

Atlas.h就是多地图；KeyFrameDatabase.h就是关键帧的数据库，包括关键帧的构建和数据格式；
ORBVocabulary.h就是ORB的词典；

Viewer.h对应展示的界面；

ImuTypes.h就是IMU定义的数据格式和各种函数和内方法；

Settings.h就是参数配置和结构

（2）Sustem函数

//初始化SLAM系统
//发起局部建图
//局部线程闭环检测，开启视图线程
System(const string &strVocFile, 
const string &strSettingsFile, 
const eSensor sensor,
const bool bUseViewer, 
const int initFr, 
const string &strSequence = std::string());
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System中有string类型的strVocFile，这个对应词袋文件的路径；

strSettingsFile对应配置文件的路径，eSensor对应传感器的类型sensor，六种传感器的类型输入（单目、双目、RGB-D和以 及这三种分别与和IMU结合）；

bool型的bUseViewer代表是否显示可视化的界面，默认为true；

int类型initFr代表初始化的帧，默认为0；

string型的strSequence代表序列名，图像帧的序列

4、初始化函数System::System()主要完成工作

（1）检查SLAM 系统传感器初始化类型，需要用到 sensor

（2）检查传感器配置文件，也就是相机标定参数等，需要用到 strSettingsFile

（3）实例化 ORB 词典对象，并加载 ORB 词典

（4）根据ORB 词典实例对象，创建关键 DataBase

（5）创建Altas，也就是多地图系统

（6）IMU 初始化设置，如果需要

（7）利用Atlas 创建 Drawer，包括 FrameDrawer 和 MapDrawer:

（8）初始化 Tracking 线程

（9）初始化局部地图 LocalMapping 线程，并加载;

（10）初始化闭环 LoopClosing 线程，并加载;

（11）初始化用户可视化线程，并加载;

//参数 bUseViewer 在这里用到
mpViewer = new Viewer(this, mpFrameDrawer,mpMapDrawer,mpTracker strSettingsFile);
mptViewer = new thread(&Viewer::Run,mpViewer);
mpTracker->SetViewer(mpViewer);
mpLoopCloser->mpViewer=mpViewer;
mpViewer->both = mpFrameDrawer->both;
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（12）将上述实例化的对象指针，传入需要用到的线程，方便进行数据共享

// Tracking需要用到mpLocalMapper和闭环mpLoopCloser
mpTracker->SetLocalMapper(mpLocalMapper);
mpTracker->SetloopClosing(mpLoopCloser);

//LocalMapper需要用到Tracking和闭环mpLoopCloser
mpLocalMapper->SetTracker(mpTracker);
mpLocalMapper->SetTracker(mpLoopCloser);

//mpLoopCloser需要用到Tracking和LocalMapper
mpLoopCloser->SetTracker(mpTracker);
mpLoopCloser->SetLocalMapper(mpLocalMapper);
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函数按照顺序执行