Point-LIO
Point-LIO — MID360 参数与接口说明。
模块定位
Point-LIO 是当前系统的主激光惯性里程计模块，负责：
- 订阅
/livox/lidar与/livox/imu - 输出
/odom - 发布
odom -> base_link - 输出
/cloud_registered - 输出
/cloud_registered_body - 输出
/map_cloud
当前仓库中的 Point-LIO 只保留 MID360 这一种硬件配置。
当前使用的配置文件
- 子模块配置：mid360.yaml
- 建图配置：mid360_mapping.yaml
参数说明
| 参数名 | 作用 | 默认值 |
|---|---|---|
use_imu_as_input |
控制 Point-LIO 使用哪一套状态传播主线。当前项目固定使用默认输出状态分支，不切到 IMU 输入分支。 | False |
prop_at_freq_of_imu |
控制状态传播是否尽量跟随 IMU 的高频时间节奏执行。开启后，系统会按 IMU 更细粒度地传播状态。 | True |
check_satu |
控制是否屏蔽接近 IMU 饱和上限的测量维度，避免加速度计或陀螺仪接近满量程时污染状态更新。 | True |
init_map_size |
控制系统在正式进入建图与配准前，至少要累积多少初始地图点。值越大，启动更慢，但初始地图更稳。 | 100 |
point_filter_num |
控制预处理阶段对原始点云按顺序抽样的步长。值越大，输入点数越少，计算量越低。 | 3 |
space_down_sample |
控制是否在当前帧进入配准前做体素降采样。关闭后会保留更多点，但计算量明显增加。 | True |
filter_size_surf |
控制当前帧点云的体素降采样尺寸。值越小，当前帧细节越多；值越大，匹配更轻量。 | 0.2 |
filter_size_map_internal |
控制内部在线地图的体素尺度。这个参数会直接影响在线配准、匹配邻域密度和 odom 稳定性。 | 0.5 |
filter_size_map_publish |
控制 /map_cloud 可视化地图的体素尺度。它只影响可视化地图的稀疏程度和发布负载，不参与内部配准。 |
0.8 |
filter_size_map_save |
控制导出 PCD 时使用的体素尺度，只影响最终保存出来的地图密度。 | 0.2 |
ivox_nearby_type |
控制 iVox 搜索邻域模式，决定配准时从周围多少体素中寻找邻居点。 | 6 |
runtime_pos_log_enable |
控制是否输出运行时位姿日志，主要用于调试与离线分析。 | False |
common.lid_topic |
Point-LIO 订阅的 LiDAR 点云话题。 | "livox/lidar" |
common.imu_topic |
Point-LIO 订阅的 IMU 话题。 | "livox/imu" |
common.con_frame |
控制是否把多帧 LiDAR 数据合并后再处理。 | False |
common.con_frame_num |
当启用合帧时，指定合并的帧数。 | 1 |
common.cut_frame |
控制是否把一帧 LiDAR 数据切成多个时间更短的子帧。 | False |
common.cut_frame_time_interval |
当启用切帧时，指定每个子帧的时间长度。 | 0.1 |
common.time_diff_lidar_to_imu |
指定 LiDAR 到 IMU 的固定时间偏移，用于时间对齐。 | 0.0 |
preprocess.lidar_type |
指定 LiDAR 类型。当前 MID360 配置固定为 Livox 类型。 | 1 |
preprocess.scan_line |
指定 LiDAR 线数配置。 | 4 |
preprocess.timestamp_unit |
指定点时间戳单位。对 MID360 当前配置使用纳秒标记。 | 3 |
preprocess.blind |
指定盲区距离，小于该距离的点会被丢弃。 | 0.5 |
mapping.imu_en |
控制是否启用 IMU 参与 Point-LIO 状态估计。 | True |
mapping.extrinsic_est_en |
控制是否在线估计 LiDAR 到 IMU 的外参。当前项目固定关闭。 | False |
mapping.imu_time_inte |
IMU 名义采样周期。 | 0.005 |
mapping.lidar_time_inte |
LiDAR 名义帧周期。 | 0.1 |
mapping.satu_acc |
IMU 加速度饱和阈值，用于测量维度屏蔽。 | 3.0 |
mapping.satu_gyro |
IMU 角速度饱和阈值，用于测量维度屏蔽。 | 35.0 |
mapping.acc_norm |
IMU 加速度单位对应的重力模长。使用 g 为单位时取 1.0。 |
1.0 |
mapping.lidar_meas_cov |
LiDAR 观测约束协方差。 | 0.01 |
mapping.acc_cov_output |
输出状态模型中的加速度过程协方差。 | 500.0 |
mapping.gyr_cov_output |
输出状态模型中的角速度过程协方差。 | 1000.0 |
mapping.b_acc_cov |
加速度计零偏随机游走协方差。 | 0.0001 |
mapping.b_gyr_cov |
陀螺仪零偏随机游走协方差。 | 0.0001 |
mapping.imu_meas_acc_cov |
IMU 加速度观测协方差。 | 0.01 |
mapping.imu_meas_omg_cov |
IMU 角速度观测协方差。 | 0.01 |
mapping.gyr_cov_input |
IMU 输入状态模型中的陀螺仪过程协方差。 | 0.01 |
mapping.acc_cov_input |
IMU 输入状态模型中的加速度过程协方差。 | 0.1 |
mapping.plane_thr |
局部平面判定阈值。值越小，对平面更严格。 | 0.1 |
mapping.match_s |
配准阶段的匹配搜索尺度参数。 | 81.0 |
mapping.ivox_grid_resolution |
iVox 地图网格分辨率。 | 2.0 |
mapping.gravity |
估计器内部使用的重力向量。 | [0.0, 0.0, -9.810] |
mapping.gravity_init |
启动阶段使用的初始重力猜测。 | [0.0, 0.0, -9.810] |
mapping.extrinsic_T |
LiDAR 在 IMU / 机体系下的平移外参。 | [-0.011, -0.02329, 0.04412] |
mapping.extrinsic_R |
LiDAR 在 IMU / 机体系下的旋转外参，按 3x3 旋转矩阵展开。 | [[1,0,0],[0,1,0],[0,0,1]] |
odometry.publish_odometry_without_downsample |
控制是否在未完成当前帧降采样前就提前发布里程计。 | False |
odometry.enable_2d_mode |
控制是否强制使用二维平面运动约束。 | False |
publish.path_en |
控制是否发布路径消息。 | True |
publish.scan_publish_en |
控制是否发布配准后的世界系点云。 | True |
publish.scan_bodyframe_pub_en |
控制是否发布机体系点云。 | False |
publish.map_publish_en |
控制是否默认发布累计地图点云。关闭后内部配准地图仍然存在，只是不再发布 /map_cloud。 |
True |
publish.map_publish_interval |
控制累计地图发布的帧间隔。值越大，/map_cloud 更新越慢、负载越低。 |
20 |
publish.tf_send_en |
控制是否广播 odom -> base_link TF。 |
True |
publish.odom_topic |
控制 odometry 输出话题名。 | "odom" |
publish.cloud_registered_topic |
控制世界系配准点云输出话题名。 | "cloud_registered" |
publish.cloud_registered_body_topic |
控制机体系配准点云输出话题名。 | "cloud_registered_body" |
publish.map_topic |
控制累计地图点云输出话题名。 | "map_cloud" |
publish.path_topic |
控制路径输出话题名。 | "path" |
frame.odom_frame_id |
控制 odometry 与 TF 父坐标系 frame id。 | "odom" |
frame.base_frame_id |
控制机器人机体系 frame id。 | "base_link" |
frame.cloud_registered_frame_id |
控制世界系配准点云 frame id。 | "odom" |
frame.cloud_registered_body_frame_id |
控制机体系配准点云 frame id。 | "base_link" |
frame.map_frame_id |
控制累计地图点云 frame id。 | "odom" |
pcd_save.pcd_save_en |
控制是否启用 PCD 导出功能。开启后，导图数据来自内部在线地图，而不是来自 /map_cloud。 |
False |
pcd_save.save_on_shutdown |
控制是否在节点退出时自动保存一次 PCD。按 Ctrl+C 正常退出时也会触发。 |
True |
pcd_save.save_period_sec |
控制是否按固定秒数周期性保存 PCD。设为 0.0 表示关闭周期保存。 |
0.0 |
pcd_save.save_path |
控制导出的 PCD 文件路径。可以写相对路径，也可以写绝对路径。 | "PCD/scans.pcd" |
参数联动理解
这几个参数不是彼此独立的：
point_filter_num决定预处理阶段的输入点密度filter_size_surf决定当前帧参与配准时的体素降采样密度filter_size_map_internal决定内部在线地图的稀疏程度，并直接影响在线配准效果filter_size_map_publish决定/map_cloud可视化地图的密度与刷新负载filter_size_map_save决定导出 PCD 的地图密度init_map_size决定启动阶段需要积累多少点后才进入正式建图
如果 point_filter_num 较大，同时 filter_size_surf 也较大，那么系统启动会更轻量，但当前帧配准信息会更稀。