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VIO / VINS

카메라와 IMU 융합 — 필터링 vs 최적화

핵심 개념

기초

자료 저자/연도 핵심 개념
Introduction to Inertial Navigation Woodman 2007 IMU 기초, 좌표계, 오차 원인 — 필수 선행 지식
IMU Preintegration on Manifold Forster 2015 다양체 위 사전 적분, 재적분 없는 바이어스 보정
Quaternion kinematics for error-state KF Solà 2017 쿼터니언 수학, 오차 상태 공식화

필터 기반

시스템 저자/연도 핵심 개념
MSCKF Mourikis 2007 Multi-State Constraint KF, 상태에 랜드마크가 없는 효율적인 VIO
ROVIO Bloesch 2015 로봇 중심(robocentric) VIO, 직접 광도 추적 + EKF
OpenVINS Geneva 2020 오픈소스 MSCKF, 모듈형, 확장 가능

최적화 기반

시스템 저자/연도 핵심 개념
OKVIS Leutenegger 2015 키프레임 기반, 긴밀 결합, 슬라이딩 윈도우 최적화
VINS-Mono Qin 2018 긴밀 결합, 재지역화, 루프 클로저, 포즈 그래프 최적화
VI-DSO von Stumberg 2018 직접 희소 VIO, 동적 주변화, 광도 오차
VINS-Fusion Qin 2019 스테레오 + GPS 융합 확장
maplab Schneider 2018 다중 세션 시각-관성 매핑 프레임워크
Kimera-VIO Rosinol 2020 Kimera 파이프라인을 위한 빠른 VIO 프론트엔드, 구조 없는(structureless) 시각 팩터
Basalt Usenko 2020 주변화 사전 정보의 비선형 팩터 복원(NFR), 시각-관성 오도메트리 + 매핑
ORB-SLAM3 Campos 2020 VIO 모드, 다중 맵, IMU 초기화
DM-VIO von Stumberg 2022 직접 방법(DSO 기반) 단안 VIO, 지연 주변화, IMU 초기화를 위한 포즈 그래프 BA
OKVIS2 Leutenegger 2022 다중 세션, 개선된 주변화
AirVO Xu 2023 점-선 VIO, 조명 변화에 강건
OKVIS2-X Boche & Leutenegger 2025 다중 센서 SLAM(시각+관성+깊이+LiDAR+GNSS), 밀도 볼류메트릭 점유 지도, 대규모(9km 이상)를 위한 서브매핑, EuRoC/Hilti22 SOTA