每次吃一点ORB_Slam3代码 — 1. System类的初始化

文章目录

前言
- 1. 代码调用位置
- 2. 前置知识
- - 2.1 Sophus::SE3f
- 3. 代码细节
- - 3.1 System.h：
  - 3.2 System初始化函数：
- 小结

前言

ORB_SLAM3代码对于个人而言，感觉十分复杂。因为没有一些几何视图基础加上C++薄弱，所以一直没法入门。基于这种状况，我打算一点一点的学习该代码。每次学一个函数，一个类或者一个几何知识，这样积少成多总归能学会。同时，防止我学完就忘，因此我每次都总结成一篇文章督促自己尽快学完，随时复习。

本次代码的运行以单目相机为例，因此代码中有关双目、RGBD的部分我可能都会直接跳过。不过一个通了，另外两个应该也差别不大。

另外，由于是初次学，所以里面会有很多不太清楚的变量，我都会用TODO标注，后续补充。

本次System类的初始化主要介绍两个部分：

system.h 库文件。
system类的初始化函数。

涉及文件	-
库文件	System.h
源文件	System.cc

参考资料：
1. 5小时让你假装大概看懂ORB-SLAM2源码
2. ORB_SLAM3的源码，作者:UZ-SLAMLab

1. 代码调用位置

// slam.cc中
ORB_SLAM3::System SLAM(argv[1], argv[2], ORB_SLAM3::System::MONOCULAR, argv[argc-1], show);

2. 前置知识

2.1 Sophus::SE3f

通过Sophus库来获取刚体的变化矩阵，矩阵的维数为4x4。其中R为旋转矩阵，表示刚体的旋转变化，维数为3x3。t为位移矩阵，表示刚体的位移变化，维数为3x1。

$SE(3)=\begin{Bmatrix}T=\begin{bmatrix} R & t \\ 0^T & 1 \end{bmatrix}\in{R^{4x4}}|R\in{SO(3),t=R^3} \end{Bmatrix}$

代码表示：

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <Eigen/Core>
#include <Eigen/Geometry>
#include "sophus/se3.hpp"

using namespace std;
using namespace Eigen;

int main()
{
    // 定义平移矢量（沿X轴平移1）
    Vector3f t(1, 0, 0);
    cout << "平移矢量 t\n" << t.matrix() << endl;

    // -----------------------------------
    // 定义旋转矩阵（绕Z轴旋转90°）
    // -----------------------------------
    Matrix3f R = AngleAxisf(M_PI / 2, Vector3f(0, 0, 1)).toRotationMatrix();
    cout << "旋转矩阵 R\n" << R.matrix() << endl;
    // 从旋转矩阵进行构建SE(3)
    Sophus::SE3f SE3_Rt(R,t);
    cout << "变化矩阵 SE(3)\n" << SE3_Rt.matrix() << endl;

    // -----------------------------------
    // 定义四元数
    // -----------------------------------
    Quaternionf q(R);
    // 从四元数进行构建SE(3)
    Sophus::SE3f SE3_qt(q,t);
    // 输出李群内容
    cout << "四元数 SE(3)\n" << SE3_qt.matrix() << endl;

    return 0;
}

输出：
在这里插入图片描述

3. 代码细节

3.1 System.h：

System.h分成以下几个部分：

枚举变量
system初始化函数
追踪方法（单目，双目，RGBD）
对slam的控制操作
对slam的保存操作
对当前帧的相关操作
debugging相关（TODO：不太懂，后续补充）
REGISTER_TIMES相关（TODO：不太懂，后续补充）
Atlas地图集操作
创建一些指向class的类指针
线程管理
flag管理
文件名字管理

class System
    {
    public:
    // ============================================================
    // 公开的成员变量
    // ============================================================
        // 1 两个枚举类型，eSensor表示相机类型。
        enum eSensor{
            MONOCULAR=0,      //单目
            STEREO=1,         //双目
            RGBD=2,           //RGBD
            IMU_MONOCULAR=3,  //IMU和单目
            IMU_STEREO=4,     //IMU和双目
            IMU_RGBD=5,		  //IMU和RGBD
        };

        // 2. 枚举类型 FileType 文件类型
        enum FileType{
            TEXT_FILE=0,     //文本
            BINARY_FILE=1,   //二进制
        };
		// ------------------------------------------------------------
		
    public:
   	// ============================================================
   	// 公开的成员函数
  	// ============================================================
    	// EIGEN_MAKE_ALIGNED_OPERATOR_NEW_IF(NeedsToAlign) 是否需要校准
        EIGEN_MAKE_ALIGNED_OPERATOR_NEW
        // ------------------------------------------------------------
        // System初始化
        // ------------------------------------------------------------
        System(
        	   const string &strVocFile,  	   // ../Vocabulary/ORBvoc.txt文件所在路径。
        	   const string &strSettingsFile, // 相机参数文件路径。（eg:EuRoc.yaml）。
        	   const eSensor sensor,          // 枚举变量，表示相机类型（eg: ORB_SLAM3::System::MONOCULAR）。
        	   const string &save_path,       // 保存路径（这是我加的，原本保存路径保存在相机参数文件中）。
        	   const bool bUseViewer = true,  // 是否进行可视化显示。
        	   const int initFr = 0, 		  // TODO:目前没遇到，后续补充。
        	   const string &strSequence = std::string()  // TODO:目前没遇到，后续补充。
        	   );
        	   
		// ------------------------------------------------------------
		// 追踪方法
		// ------------------------------------------------------------
        // 处理双目帧，双目图像必须是同步和纠正后的。
        // 输入图像可以是RGB(CV_8UC3)或者灰度(CV_8U)（其中RGB要转化为灰度）。
        // 结果返回当前相机姿态。（追踪失败则返回空）
        Sophus::SE3f TrackStereo(
        	const cv::Mat &imLeft,    //当前左目帧
        	const cv::Mat &imRight,   //当前右目帧 
        	const double &timestamp,  //当前双目帧的时间戳 
        	const vector<IMU::Point>& vImuMeas = vector<IMU::Point>(), // imu数据（TODO:这个没用过过，等待后续补充）
        	string filename=""        //当前图像名
        	);
        // 处理RGBD帧，深度图像必须是同步和纠正后的。
        // 输入图像可以是RGB(CV_8UC3)或者灰度(CV_8U)（其中RGB要转化为灰度）。
        // 输入深度图像：Float (CV_32F)。
        // 结果返回当前相机姿态。（追踪失败则返回空）
        Sophus::SE3f TrackRGBD(
        	const cv::Mat &im,         //当前RGB帧
        	const cv::Mat &depthmap,   //当前深度帧
        	const double &timestamp,   //当前帧的时间戳 
        	const vector<IMU::Point>& vImuMeas = vector<IMU::Point>(), // imu数据（TODO:这个没用过过，等待后续补充）
        	string filename=""   	   //当前图像名
        	);
        // 处理单目帧（可选imu数据）
        // 输入图像可以是RGB(CV_8UC3)或者灰度(CV_8U)（其中RGB要转化为灰度）。
        // 结果返回当前相机姿态。（追踪失败则返回空）
        Sophus::SE3f TrackMonocular(
        const cv::Mat &im, 			 //当前单目帧
        const double &timestamp, 	 //当前帧的时间戳
        string filename="", 		 //当前图像名
        const vector<IMU::Point>& vImuMeas = vector<IMU::Point>() // imu数据（TODO:这个没用过过，等待后续补充）
        );

		// ------------------------------------------------------------
		// 对SLAM的相关操作
		// ------------------------------------------------------------
		// 1 控制local mapping线程
        // 停止后续的local mapping线程，并且仅执行相机追踪。
        void ActivateLocalizationMode();
        // 恢复local mapping线程，并且重新执行SLAM。
        void DeactivateLocalizationMode();
        
        // 2 查看地图变化
        // 自上次调用此函数以来，如果发生大地图变化（loop closure， global BA）则返回true
        bool MapChanged();
		
		// 3 重置系统
       	// 重置系统（清除Atlas（地图集））
        void Reset();
        // 重置系统（active map（激活建图？））
        void ResetActiveMap();

        // 4 关闭系统
        // 所有线程关闭（函数必须在保存轨迹前调用）
        void Shutdown();
        // 查看线程是否关闭完成。
        bool isShutDown();
		
		// ------------------------------------------------------------
		// 保存相关操作
		// ------------------------------------------------------------
        // 以TUM RGB-D数据格式来保存轨迹。
        // 输入要求：仅支持双目和RGBD数据。无法工作在单目上。
        // 			看数据格式细节: http://vision.in.tum.de/data/datasets/rgbd-dataset
        // 注意事项：必须之前调用shutdown。
        void SaveTrajectoryTUM(const string &filename);

        // 以TUM RGB-D数据格式来保存关键帧姿态。
        // 输入要求：支持所有的传感器输入。
        // 			看数据格式细节:  http://vision.in.tum.de/data/datasets/rgbd-dataset
        // 注意事项：必须之前调用shutdown。
        void SaveKeyFrameTrajectoryTUM(const string &filename);
		
		// 以EuRoC数据格式来保存轨迹。
		// 注意事项：必须之前调用shutdown。
        void SaveTrajectoryEuRoC(const string &filename);
        // 以EuRoC数据格式来保存关键帧姿态。
        // 注意事项：必须之前调用shutdown。
        void SaveKeyFrameTrajectoryEuRoC(const string &filename);
		
		// 以EuRoC数据格式来保存轨迹。上面SaveTrajectoryEuRoC的重载，添加了Map数据。
        void SaveTrajectoryEuRoC(const string &filename, Map* pMap);
        // 以EuRoC数据格式来保存关键帧姿态。上面SaveKeyFrameTrajectoryEuRoC的重载，添加了Map数据。
        void SaveKeyFrameTrajectoryEuRoC(const string &filename, Map* pMap);

        // 保存用于初始化调试的数据（TODO：目前没用过，后续添加）
        void SaveDebugData(const int &iniIdx);

        // 以KITTI数据格式来保存轨迹。
        // 输入要求：仅支持双目和RGBD数据。无法工作在单目上。
        // 			看数据格式细节: http://www.cvlibs.net/datasets/kitti/eval_odometry.php
        // 注意事项：必须之前调用shutdown。
        void SaveTrajectoryKITTI(const string &filename);

        // TODO: Save/Load functions
        // SaveMap(const string &filename);
        // LoadMap(const string &filename);
		
		// ------------------------------------------------------------
		// 对SLAM处理的当前帧的相关操作
		// ------------------------------------------------------------
        // 最近处理过的帧的信息，可以在追踪函数后调用
        int GetTrackingState();
        std::vector<MapPoint*> GetTrackedMapPoints();
        std::vector<cv::KeyPoint> GetTrackedKeyPointsUn();
		
		// ------------------------------------------------------------
        // debugging相关（TODO：不太懂，后续补充）
        // ------------------------------------------------------------
        double GetTimeFromIMUInit();
        bool isLost();
        bool isFinished();
        void ChangeDataset();
        float GetImageScale();

		// ------------------------------------------------------------
        // REGISTER_TIMES相关（TODO：不太懂，后续补充）
        // ------------------------------------------------------------
#ifdef REGISTER_TIMES
        void InsertRectTime(double& time);
    	void InsertResizeTime(double& time);
	   	void InsertTrackTime(double& time);
#endif

    private:
	// ============================================================
   	// 私有的成员函数
  	// ============================================================
		// ------------------------------------------------------------
        // Atlas地图集操作
        // ------------------------------------------------------------
        void SaveAtlas(int type);
        bool LoadAtlas(int type);
        
		// ------------------------------------------------------------
        // TODO：不清楚做啥，后续补充
        // ------------------------------------------------------------
        string CalculateCheckSum(string filename, int type);

	// ============================================================
   	// 私有的成员变量
  	// ============================================================
        // 从公有成员枚举类型中，创建枚举变量。
        eSensor mSensor;
        
        // ------------------------------------------------------------
        // 创建一些指向class的类指针
        // ------------------------------------------------------------
        // 1. 创建ORBVocabulary类的指针mpVocabulary
        // 	  内容：指向TemplatedVocabulary.h中TemplatedVocabulary类指针。
        // 	  功能：该类实现创建用于位置识别和特征匹配。
        ORBVocabulary* mpVocabulary;

        // 2. 创建KeyFrameDatabase类的指针mpKeyFrameDatabase
        // 	  内容：指向KeyFrameDatabase类的指针，
        // 	  功能：创建关键帧数据库，主要保存orb描述子倒排索引（即根据描述子查找拥有该描述子的关键帧）
        KeyFrameDatabase* mpKeyFrameDatabase;
        
        // 3. 创建Atlas类的指针mpAtlas。
        // 	  内容：指向Atlas类的指针
        // 	  功能：该类存储指向所有关键帧和地图点的指针。
        //Map* mpMap;
        Atlas* mpAtlas;

        // 4. 创建Tracking类的指针mpTracker。
        // 	  内容：指向Tracking类的指针
        // 	  功能：该类能接受一个帧，并计算相关相机位姿。
        Tracking* mpTracker;

        // 5. 创建LocalMapping类的指针mpLocalMapper。
        // 	  内容：指向LocalMapping类的指针
        // 	  功能：该类管理局部地图和执行局部BA
        LocalMapping* mpLocalMapper;

        // 6. 创建LoopClosing类的指针mpLoopCloser。
        // 	  内容：指向mpLoopCloser类的指针
        // 	  功能：该类是回环检测类。
        LoopClosing* mpLoopCloser;

        // 7. 创建Viewer类的指针mpViewer。
        // 	  内容：指向Viewer类的指针
        // 	  功能：通过绘制Pangolin地图点和当前相机姿态。
        Viewer* mpViewer;
        
        // 8. 创建Saving类的指针mpSaving。（这个是自己写，源代码没有）
        // 	  内容：指向Saving类的指针
        // 	  功能：保存地图点和相机姿态
        Saving* mpSaving;
        
      	// 9. 创建FrameDrawer类的指针mpFrameDrawer。
        // 	  内容：指向FrameDrawer类的指针
        FrameDrawer* mpFrameDrawer;
        
      	// 10. 创建MapDrawer类的指针mpMapDrawer。
        // 	  内容：指向MapDrawer类的指针
        MapDrawer* mpMapDrawer;
        
      	// 11. 创建Settings类的指针settings_。
        // 	  内容：指向Settings类的指针
        // 	  功能：读取相机设置的类
        Settings* settings_;
        
        // ------------------------------------------------------------
        // 线程管理
        // ------------------------------------------------------------
        // 创建线程LocalMapping， LoopClosing， Viewer， Saving。
        // 注意track是主线程，LocalMapping， LoopClosing， Viewer， Saving是子线程。
        std::thread* mptLocalMapping;
        std::thread* mptLoopClosing;
        std::thread* mptViewer;
        std::thread* mptSaving;

        // ------------------------------------------------------------
        // flag管理
        // ------------------------------------------------------------
        // Reset flag
        std::mutex mMutexReset;
        bool mbReset;
        bool mbResetActiveMap;

        // 改变模式flags，ActivateLocalization或者DeactivateLocalization
        std::mutex mMutexMode;
        bool mbActivateLocalizationMode;
        bool mbDeactivateLocalizationMode;

        // ShutDown flag
        bool mbShutDown;

        // Tracking state
        int mTrackingState;
        std::vector<MapPoint*> mTrackedMapPoints;
        std::vector<cv::KeyPoint> mTrackedKeyPointsUn;
        std::mutex mMutexState;
        // ------------------------------------------------------------
        // 文件名字管理
        // ------------------------------------------------------------
        // 保存和加载地图集的文件路径
        string mStrLoadAtlasFromFile;
        string mStrSaveAtlasToFile;
        
		//vocabulary文件路径
        string mStrVocabularyFilePath;
    };

3.2 System初始化函数：

System类的初始化函数用来初始化SLAM系统。以单目相机为例，代码中的调用方式为：

ORB_SLAM3::System SLAM(argv[1], argv[2], ORB_SLAM3::System::MONOCULAR, argv[argc-1], show);

我将System初始化函数划分为5个部分。

确定相机类型
读取参数文件内容
初始化system类中的成员变量（类指针实例化）
创建三大线程
创建viewer线程

System初始化函数的具体代码如下：

System::System(
        const string &strVocFile,       //Vocabulary文件路径
        const string &strSettingsFile,  //相机参数配置文件路径
        const eSensor sensor,           //相机类型
        const string &save_path,		//地图点和相机位姿的保存路径（个人添加，源码没有）
        const bool bUseViewer,			//是否进行窗口显示地图点和相机轨迹
        const int initFr,				//TODO: 和debug有关，我调用的时候没填。后续补充。
        const string &strSequence		//TODO: 图像序列，好像和双目，RGBD有关，单目相机用不上。后续补充吧。
        ):
// 通过初始化列表的方法，来给System类成员赋值。
    mSensor(sensor), mpViewer(static_cast<Viewer*>(NULL)), mbReset(false), mbResetActiveMap(false),
    mbActivateLocalizationMode(false), mbDeactivateLocalizationMode(false), mbShutDown(false)
{
// ============================================================
// 1.确定相机类型
// ============================================================
    cout << "Input sensor was set to: ";
    if(mSensor==MONOCULAR)
        cout << "Monocular" << endl;
    else if(mSensor==STEREO)
        cout << "Stereo" << endl;
    else if(mSensor==RGBD)
        cout << "RGB-D" << endl;
    else if(mSensor==IMU_MONOCULAR)
        cout << "Monocular-Inertial" << endl;
    else if(mSensor==IMU_STEREO)
        cout << "Stereo-Inertial" << endl;
    else if(mSensor==IMU_RGBD)
        cout << "RGB-D-Inertial" << endl;

相机配置文件示例：

%YAML:1.0
#----------------------------------------------------------------------------------
# System config
#----------------------------------------------------------------------------------
# 加载和保存文件名
# 如果LoadFile不存在，系统给出一条消息并从头创建一个新的Atlas
#System.LoadAtlasFromFile: "Session_MH01_MH02_MH03_Mono"

# 存储文件是从当前会话创建的，如果存在同名的文件，则删除该文件
#System.SaveAtlasToFile: "Session_MH01_MH02_MH03_Mono"

#----------------------------------------------------------------------------------
# Camera Parameters. Adjust them!
#----------------------------------------------------------------------------------
File.version: "1.0"
Camera.type: "PinHole"

# 相机校准后的参数
# 相机x轴焦距
Camera1.fx: 1655.764141  
# 相机y轴焦距
Camera1.fy: 1655.764141
# 相机x轴中心坐标
Camera1.cx: 959.5
# 相机y轴中心坐标
Camera1.cy: 543.5
# 相机径向畸变参数
Camera1.k1: -0.065
Camera1.k2: 0.03
# 相机切向畸变参数
Camera1.p1: 0.0
Camera1.p2: 0.0
# 相机拍摄图像的宽高
Camera.width: 1920
Camera.height: 1080

Camera.newWidth: 1920
Camera.newHeight: 1080

# 相机每秒获取多少帧
Camera.fps: 6

# 相机拍摄的图像类型 (0: BGR, 1: RGB. It is ignored if images are grayscale)
Camera.RGB: 1

#----------------------------------------------------------------------------------
# ORB Parameters
#----------------------------------------------------------------------------------

# ORB Extractor: 每个图像上特征点的数量
ORBextractor.nFeatures: 4000

# ORB Extractor: 在图像金字塔中每层之间的分辨率尺度
ORBextractor.scaleFactor: 1.2

# ORB Extractor: 图像金字塔的层数
ORBextractor.nLevels: 8

# ORB Extractor: Fast threshold
# 图像通过网格划分。我们需要在在每个cell提取FAST特征点。
# 首先通过高阈值initfast来进行提取特征点。如果没有检测到角，则再通过施加一个低阈值minThFAST来提取特征点
# 你可以降低这些值，如果你的图像有低对比度（这个我不清楚，这是原文注释内容）		
ORBextractor.iniThFAST: 20
ORBextractor.minThFAST: 7

#----------------------------------------------------------------------------------
# Viewer Parameters
#----------------------------------------------------------------------------------
Viewer.KeyFrameSize: 0.05
Viewer.KeyFrameLineWidth: 1.0
Viewer.GraphLineWidth: 0.9
Viewer.PointSize: 2.0
Viewer.CameraSize: 0.08
Viewer.CameraLineWidth: 3.0
Viewer.ViewpointX: 0.0
Viewer.ViewpointY: -0.7
Viewer.ViewpointZ: -1.8
Viewer.ViewpointF: 500.0
Viewer.imageViewScale: 0.5
# Viewer.savePath: "/home/zhaowenjie/DATA/20230926-orb3/gongqinghceng/20230922/images-split/1/images-1s1-result"

通过上述相机配置文件参数内容，可以对照着看下面读取参数的代码。代码如下：

// ============================================================
// 2.读取参数文件内容
// ============================================================
    // ------------------------------------------------------------
    // 本模块内容：
    //      1.根据文件中version来读取参数文件。结果保存在system类的成员变量settings_中
    //      2.获取mStrLoadAtlasFromFile和mStrSaveAtlasToFile的值
    // ------------------------------------------------------------
    // 通过cv的方法打开文件。
    cv::FileStorage fsSettings(strSettingsFile.c_str(), cv::FileStorage::READ);
    // 文件没有打开的话，则报错。
    if(!fsSettings.isOpened())
    {
       cerr << "Failed to open settings file at: " << strSettingsFile << endl;
       exit(-1);
    }
	// 获取文件中setting相关的内容。
    cv::FileNode node = fsSettings["File.version"];
    if(!node.empty() && node.isString() && node.string() == "1.0"){
    	//如果version是1.0，则通过system类中settings_来进行读取。
        settings_ = new Settings(strSettingsFile,mSensor);
        
		// TODO:我调试的时候这俩变量显示是字符串空，具体方法，后续学到settings类再补充。
        mStrLoadAtlasFromFile = settings_->atlasLoadFile();
        mStrSaveAtlasToFile = settings_->atlasSaveFile();
		
		// 将参数打印出来
        cout << (*settings_) << endl;
    }
    else{
    	//如果version不是1.0或者不存在，则进行初始化。
        settings_ = nullptr;
        cv::FileNode node = fsSettings["System.LoadAtlasFromFile"];
        if(!node.empty() && node.isString())
        {
            mStrLoadAtlasFromFile = (string)node;
        }

        node = fsSettings["System.SaveAtlasToFile"];
        if(!node.empty() && node.isString())
        {
            mStrSaveAtlasToFile = (string)node;
        }
    }
    // ------------------------------------------------------------
    // 本模块内容：
    //      1.根据文件中loopClosing的参数存在与否，确定变量activeLC的值。
    // TODO:目前不知道activeLC啥作用，后续补充。
    // ------------------------------------------------------------
	// 读取配置文件中的loopClosing参数，我的配置文件中，这个是空的
    node = fsSettings["loopClosing"];
    bool activeLC = true; // TODO:这个目前还不知道是干嘛的，后续补充
    if(!node.empty())
    {
        activeLC = static_cast<int>(fsSettings["loopClosing"]) != 0;
    }
	
	// Vocabulary文件路径传给system中的成员变量mStrVocabularyFilePath 
    mStrVocabularyFilePath = strVocFile;

    bool loadedAtlas = false;

mStrLoadAtlasFromFile的读取结果，这个需要后续学习到settings类再分析。

此时，cout << (*settings_) << endl;的打印结果：

// ============================================================
// 3.初始化system类中的成员变量（类指针初始化）：
// 	（包括mpVocabulary，mpKeyFrameDatabase，mAtlas，mpFrameDrawer，mpMapDrawer）
// ============================================================   
	// ------------------------------------------------------------
    // 本模块内容：1.创建mpVocabulary 
    //			  2.创建mpKeyFrameDatabase
    //			  3.初始化Atlas
    // 参数解释：
    //      mpVocabulary: orb提取和匹配
    // 		mpKeyFrameDatabase:创建关键帧数据库，主要保存orb描述子倒排索引（即根据描述子查找拥有该描述子的关键帧）
    // ------------------------------------------------------------
    // 从上述图片中看到，mStrLoadAtlasFromFile我们能没有设置，因此为空
    if(mStrLoadAtlasFromFile.empty())
    {
        //加载 ORB Vocabulary
        cout << endl << "Loading ORB Vocabulary. This could take a while..." << endl;
		// 将system类中的类指针mpVocabulary实例化，创建词袋
        mpVocabulary = new ORBVocabulary();
        // 通过ORBVocabulary类加载本地的Vocabulary文件，最后返回bool类型的读取结果。
        bool bVocLoad = mpVocabulary->loadFromTextFile(strVocFile);
        if(!bVocLoad)
        {
            cerr << "Wrong path to vocabulary. " << endl;
            cerr << "Falied to open at: " << strVocFile << endl;
            exit(-1);
        }
        cout << "Vocabulary loaded!" << endl << endl;

        // 将system类中的类指针mpKeyFrameDatabase实例化。
        mpKeyFrameDatabase = new KeyFrameDatabase(*mpVocabulary);

        // 创建Atlas地图集
        cout << "Initialization of Atlas from scratch " << endl;
        mpAtlas = new Atlas(0);
    }
    else
    {
        cout << endl << "Loading ORB Vocabulary. This could take a while..." << endl;
        // 将system类中的类指针mpVocabulary实例化，创建词袋
        mpVocabulary = new ORBVocabulary();
        // 通过ORBVocabulary类加载本地的Vocabulary文件，最后返回bool类型的读取结果。
        bool bVocLoad = mpVocabulary->loadFromTextFile(strVocFile);
        if(!bVocLoad)
        {
            cerr << "Wrong path to vocabulary. " << endl;
            cerr << "Falied to open at: " << strVocFile << endl;
            exit(-1);
        }
        cout << "Vocabulary loaded!" << endl << endl;
		// 将system类中的类指针mpKeyFrameDatabase实例化。
        mpKeyFrameDatabase = new KeyFrameDatabase(*mpVocabulary);
        cout << "Load File" << endl;
        
        cout << "Initialization of Atlas from file: " << mStrLoadAtlasFromFile << endl;
        // 加载地图集，并返回bool类型的读取结果
        bool isRead = LoadAtlas(FileType::BINARY_FILE);

        if(!isRead)
        {
            cout << "Error to load the file, please try with other session file or vocabulary file" << endl;
            exit(-1);
        }

        loadedAtlas = true;

        // 创建地图
        mpAtlas->CreateNewMap();
    }
    // ------------------------------------------------------------
    // 本模块内容：1.在地图集中获取相机类型
    //			  2.创建mpFrameDrawer 
    //			  3.创建mpMapDrawer 
    // 参数解释：
    //      mpFrameDrawer和mpMapDrawer应该是绘制相机位姿和地图点的。
    // ------------------------------------------------------------
    if (mSensor==IMU_STEREO || mSensor==IMU_MONOCULAR || mSensor==IMU_RGBD)
        mpAtlas->SetInertialSensor();

    //Create Drawers. These are used by the Viewer
    mpFrameDrawer = new FrameDrawer(mpAtlas);
    mpMapDrawer = new MapDrawer(mpAtlas, strSettingsFile, settings_);

mpKeyFrameDatabase 的初始化展示。TODO:目前暂时还没学到具体函数和变量的含义，后续补充

mpAtlas的初始化展示。TODO:目前暂时还没学到具体函数和变量的含义，后续补充

// ============================================================
// 4.创建三大线程
// ============================================================   	
	// ------------------------------------------------------------
    // 本模块内容：1.创建Track线程（主线程）
    //			  2.创建LocalMappinig线程
    //			  3.创建LocalClosing线程
    // 参数解释：
    //      mpVocabulary: orb提取和匹配
    // 		mpKeyFrameDatabase:创建关键帧数据库，主要保存orb描述子倒排索引（即根据描述子查找拥有该描述子的关键帧）
    // ------------------------------------------------------------
    // step 1创建主线程mpTracker，因为Track是主线程，因此不需要创建thread
    cout << "Seq. Name: " << strSequence << endl;
    mpTracker = new Tracking(
    				this, 				//system类的实例结果
    				mpVocabulary, 		//ORB类的对象
    				mpFrameDrawer, 		//FrameDrawer类的对象
    				mpMapDrawer, 		//MapDrawer类的对象
                    mpAtlas,  			//Atlas类的对象
                    mpKeyFrameDatabase, //KeyFrameDatabase类的对象
                    strSettingsFile,	//相机参数配置文件路径
                    mSensor, 			//传感器类型
                    settings_, 			//已经读取好的settings_
                    strSequence			//数据序列
                    );
                        
    // step 2 创建子线程mpLocalMapper
    // step 2.1 实例化LocalMapping类的对象mpLocalMapper。
    mpLocalMapper = new LocalMapping(
    				this,  				//system类的实例结果
    				mpAtlas,   			//Atlas类的对象
    				mSensor==MONOCULAR || mSensor==IMU_MONOCULAR,
                                     mSensor==IMU_MONOCULAR || mSensor==IMU_STEREO || mSensor==IMU_RGBD,    				//mSensor 传感器类型
                    strSequence			//数据序列
                    );
    // step 2.2 创建mptLocalMapping子线程。
    mptLocalMapping = new thread(&ORB_SLAM3::LocalMapping::Run,mpLocalMapper);
	
	// step 2.3 给mpLocalMapper对象赋值部分参数文件。
	//	TODO：initFr这个目前不知道啥作用。
    mpLocalMapper->mInitFr = initFr;
    if(settings_)
        mpLocalMapper->mThFarPoints = settings_->thFarPoints();
    else
        mpLocalMapper->mThFarPoints = fsSettings["thFarPoints"];
    if(mpLocalMapper->mThFarPoints!=0)
    {
        cout << "Discard points further than " << mpLocalMapper->mThFarPoints << " m from current camera" << endl;
        mpLocalMapper->mbFarPoints = true;
    }
    else
        mpLocalMapper->mbFarPoints = false;

    // step 3 创建子线程mpLoopCloser和mptLoopClosing
    // step 3.1 实例化LoopClosing类的对象mpLoopCloser。
    mpLoopCloser = new LoopClosing(
    			   mpAtlas, 			//Atlas类的对象
    			   mpKeyFrameDatabase,  //KeyFrameDatabase类的对象
    			   mpVocabulary,        //ORB类的对象
    			   mSensor!=MONOCULAR,  //mSensor传感器类型
    			   activeLC				//activeLC
    			   ); 
   	// step 3.2 创建mpLoopCloser子线程。 			   
    mptLoopClosing = new thread(&ORB_SLAM3::LoopClosing::Run, mpLoopCloser);

    // step 4 设置线程间的通讯
    mpTracker->SetLocalMapper(mpLocalMapper);
    mpTracker->SetLoopClosing(mpLoopCloser);

    mpLocalMapper->SetTracker(mpTracker);
    mpLocalMapper->SetLoopCloser(mpLoopCloser);

    mpLoopCloser->SetTracker(mpTracker);
    mpLoopCloser->SetLocalMapper(mpLocalMapper);

三大线程的部分结果。

// ============================================================
// 5.创建可视化窗口，并启动Viewer线程
// ============================================================   
    cout<< "bUseViewer:" << bUseViewer <<endl;
    if(bUseViewer)
    {
        mpViewer = new Viewer(this, 
        					  mpFrameDrawer,  //FrameDrawer类的对象
        				      mpMapDrawer,	  //MapDrawer类的对象
        				      mpTracker,	  //Tracker线程
        				      strSettingsFile,//相机参数配置文件路径
        				      settings_		  // 读取好的settings_的结果
        				      );
        // 创建Viewer子线程。
        mptViewer = new thread(&Viewer::Run, mpViewer);
        mpTracker->SetViewer(mpViewer);
        // 设置mpLoopCloser中的mpViewer
        mpLoopCloser->mpViewer = mpViewer;
        mpViewer->both = mpFrameDrawer->both;
    }
    // 自己写的，用来保存结果
    mpSaving = new Saving(this, mpAtlas, save_path);
    mptSaving = new thread(&Saving::Run, mpSaving);

    // Fix verbosity（TODO: 不太清楚）
    Verbose::SetTh(Verbose::VERBOSITY_QUIET);
}