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quaternion

3D 강체 변환(Rigid Body Transformation) 개념 정리 본 포스팅에서는 3차원 공간 상의 강체를 변환할 때 사용하는 다양한 표현법에 대해 설명한다. Rigid body transformation본 자료에서는 3차원 공간 상의 강체(rigid body)의 움직임을 수학적으로 표현하는 다양한 방법들에 대하여 설명한다. 강체란 이론적으로 무한대의 강성을 가지는 물체를 뜻한다. 따라서 강체는 외부에서 힘을 가해도 모양이 변형이 되지 않으며 무게중심으로 지정되는 하나의 점에 의해 운동이 결정된다.SLAM에서 강체란 일반적으로 움직이는 카메라 센서를 의미하며 시간에 따라 카메라의 형태가 일정하다고 가정하므로 강체 변환(rigid body transformation)를 사용하여 카메라의 움직임을 수학적으로 표현할 수 있다.Coordinate system본 섹션에서는 이후.. 더보기
Quaternion kinematics for the error-state Kalman filter 내용 정리 Part 3 5.Error-state kinematics for IMU-driven systems5.1 Motivation본 섹션에서는 에러 상태 방정식(error-state equations)을 통해 노이즈와 bias가 포험된 IMU의 가속도와 각속도를 표현하는 방법에 대해 설명한다. 이 때, 회전 표기법은 Hamilton 쿼터니언을 사용하였다. 일반적으로 가속도와 각속도는 IMU 센서를 통해 입력받으며 이를 누적하여 포즈를 추적하는 방법을 dead-reckoning이라고 한다. Dead-reckoning은 시간에 따라 에러가 누적되어 드리프트되는 현상이 발생하므로 이러한 문제를 해결하기 위해 일반적으로 카메라나 GPS 센서 정보를 퓨전하여 사용한다.Error-state Kalman Filter(ESKF)는 앞서 .. 더보기
Quaternion kinematics for the error-state Kalman filter 내용 정리 Part 2 3 Quaternion conventions. My choice3.1 Quaternion flavors쿼터니언은 다양한 표기법이 존재한다. 일반적으로 다음과 같이 4개의 선택지가 존재한다.실수부와 허수부를 어디에 둘 것인가에 따라\begin{equation} \mathbf{q} = \begin{bmatrix} q_{w} \\ \mathbf{q}_{v} \end{bmatrix} \quad \text{vs.} \quad \mathbf{q} = \begin{bmatrix} \mathbf{q}_{v} \\ q_{w} \end{bmatrix} \end{equation}쿼터니언 대수학을 어떻게 정의하느냐에 따라\begin{equation} ij = -ji = k \quad \text{vs.} \quad ji = -.. 더보기
Quaternion kinematics for the error-state Kalman filter 내용 정리 Part 1 본 포스트는 Joan Solà의 "Quaternion kinematics for the error-state Kalam filter (2017)" 페이퍼를 정리한 포스트이다. 이는 Quaternion과 SO(3) 군, Error-state Kalman filter 모델링에 대해 자세히 나와있어서 SLAM을 공부할 때 이론적인 부분을 참고하면 좋은 페이퍼이다.1 Quaternion Definition and properties1.1 Definition of quaternion두 개의 복소수 $A = a+bi, C=c+di$가 주어졌을 때 이를 $Q=A+Cj$와 같이 구성하고 $k \triangleq ij$로 정의하면 $Q$는 쿼터니언 공간 $\mathbb{H}$ 안에 존재하는 수가 된다.\begin{equ.. 더보기