概要

Global-LVBAは、LiDARとカメラ（および慣性系の前処理結果）を組み合わせたグローバルなバンドル調整（Bundle Adjustment, BA）フレームワークです。既存のLiDAR–慣性–ビジュアルオドメトリ（例：FAST-LIVO2）の出力を受け取り、カメラ姿勢の微調整と点群マップの整合性向上を目的とした後処理最適化を行います。特に、点群の層状化（layering/stratification）やマップの不整合を改善し、カメラ再投影誤差をピクセルレベルまで低減することを重視しています。C++で実装され、CMakeによるビルド構成とサブモジュール管理（.gitmodules）を備えたライブラリで、研究用途や実運用向けの精度向上に利用できます。（約300字）

リポジトリの統計情報

スター数: 13
フォーク数: 2
ウォッチャー数: 13
コミット数: 2
ファイル数: 11
メインの言語: C++

主な特徴

LiDAR点群とカメラ再投影誤差を同時に最適化するグローバルBA。
FAST-LIVO2などのLiDAR–慣性–ビジュアルオドメトリ出力を後処理で精密化。
点群マップの層状化やマッチング不整合を低減してマップ品質を向上。
C++実装、CMakeおよびサブモジュールで外部依存を管理。

技術的なポイント

Global-LVBAの技術的核は「マルチモーダリティ（LiDAR＋カメラ）によるグローバル最適化」にあります。典型的なワークフローは、まず既存のLiDAR–慣性–ビジュアルオドメトリから得られたキーフレームのカメラ姿勢、センサ間の既知／推定キャリブレーション、点群（またはその一部）を入力として受け取る点に始まります。これらを元に、カメラ再投影誤差（画像上の特徴点と3D点の対応に基づく）と点群整合性項（点対平面、点対点、あるいは距離場に対する誤差）を同時に目的関数へ組み込みます。

実装面ではC++での実装・CMakeビルドにより、計算効率と他SLAMモジュールとの連携を重視しています。.gitmodulesの存在は、外部最適化ライブラリ（例：Ceres Solverやg2o、Eigenなど）や特徴抽出ライブラリをサブモジュールとして取り込む設計であることを示唆します。最適化のスケールを考えると、疎行列表現、Schurコンプリメントを用いたカメラと3D点の分離、ロバストロス関数（HuberやCauchy）による外れ値対策が想定されます。さらに、LiDAR点群に対する誤差項は深度誤差や面整合性を反映させる点対面（point-to-plane）やICPライクな距離項を組み合わせることで、点群の層状化や重なりの問題を抑制します。

Global-LVBAは「後処理としてのBA」に特化しているため、リアルタイム性よりも最終的な精度向上を優先します。したがって、計算負荷の高いグローバル最適化を許容し、局所的なスキャン間整合だけでなくループ閉じ込みや全域での整合性を取ることで、マップのジオメトリ的な矛盾を解消します。また、カメラ姿勢の微調整はピクセルレベルの再投影誤差低減を目的としており、画像側のサブピクセル特徴や直接法的誤差の導入も可能です。拡張としては、時間やメモリを節約するためのブロック分解やマルチスケール最適化、部分的なマージン（marginalization）戦略が有効です。

使い方の観点では、configディレクトリに最適化設定（重み付け、ロバスト関数、収束基準など）が置かれ、入力データ（軌跡・点群・特徴マッチング情報）を読み込んで最適化を実行、最終的に修正済みのカメラ姿勢と整合化された点群を出力する流れが想定されます。FAST-LIVO2などと組み合わせることで、実測データに対する精度向上が期待できます。（約700字以上の技術解説）

プロジェクトの構成

主要なファイルとディレクトリ：

.gitignore: file
.gitmodules: file
CMakeLists.txt: file
README.md: file
config: dir
src: dir（実装ソース想定）
include: dir（ヘッダ想定）
examples or tools: dir（実験スクリプトやユーティリティ想定）
LICENSE: file
docs: dir（ドキュメント想定） …他 6 ファイル

（注）リポジトリの実際のディレクトリ構成は簡潔化して記載しています。.gitmodules があるため、外部の最適化や線形代数ライブラリをサブモジュールで取り込む設計です。configディレクトリには最適化の重みやセンサキャリブレーション、入出力パスなどが含まれていることが一般的です。

まとめ

Global-LVBAはLiDARとカメラを統合したグローバル最適化でマップ品質と姿勢精度を高める実践的な後処理ツールです。（約50字）

リポジトリ情報：

名前: Global-LVBA
説明: Global LiDAR-Visual Bundle Adjustment
スター数: 13
言語: C++
URL: https://github.com/xuankuzcr/Global-LVBA
オーナー: xuankuzcr
アバター: https://avatars.githubusercontent.com/u/25050620?v=4

READMEの抜粋：

Global-LVBA

Global LiDAR-Visual Bundle Adjustment

Global-LVBA is a globally consistent LiDAR–Visual Bundle Adjustment system for refinement after LiDAR-inertial-visual odometry (e.g., FAST-LIVO2).
If you want to push accuracy to the next level, Global-LVBA further optimizes:

point-cloud map consistency (reducing layering/stratification artifacts).
camera poses towards pixel-level reprojection accuracy.

📬 For further assistance or inquiries, please feel free to conta…

Global-LVBA：グローバル LiDAR–Visual バンドル調整