slam中特徵點歸一化原因以及方法

2022-08-22 16:42:09 字數 1739 閱讀 9961

簡述

在計算h 或者 f矩陣的時候需要對特徵點進行座標變換,稱之為歸一化。

原因

前輩發現計算單應矩陣時變換特徵點的座標會得到更好的效果,包括座標的平移和尺度縮放,並且這一步驟必須放在dlt之前。dlt之後再還原到原座標系。

書本指出歸一化與條件數確切的說是dtl矩陣a的第乙個和倒數第二個奇異值的比例有關。有充分證據表明在精確資料和無限精度的算術運算條件下,歸一化並不起作用,但是有雜訊存在時解將偏離其正確結果。

個人推測:類似於機器學習中需要對資料進行歸一化,減少資料因為尺度變化過大異常值等的原因影響結果。

步驟

1.將點進行平移使其形心(x,y的均值)位於原點。

2.對點進行縮放使特徵點到原點的距離為根號2,即所有點「平均」位於(1,1,1)

3.對兩幅圖進行獨立的上述變換

參考自《計算機視覺中的多檢視幾何》  3.4.4

**實現from orbslam2

/*

* * @brief 歸一化特徵點到同一尺度(作為normalize dlt的輸入)

* * [x' y' 1]' = t * [x y 1]' \n

* 歸一化後x', y'的均值為0,sum(abs(x_i'-0))=1,sum(abs((y_i'-0))=1

* * @param vkeys 特徵點在影象上的座標

* @param vnormalizedpoints 特徵點歸一化後的座標

* @param t 將特徵點歸一化的矩陣 左乘 */

void initializer::normalize(const vector&vkeys, vector&vnormalizedpoints, cv::mat &t)

meanx /=vkeys.size();

meany /=vkeys.size();

//第二步將所有點到原點的距離為根號2

float meandevx = 0

;

float meandevy = 0

;

for (int i = 0; i < vkeys.size(); i++)

meandevx /= vkeys.size(); //

點到原點距離的平均值

meandevy /=vkeys.size();

for (int i = 0; i < vkeys.size(); i++)

//用於還原特徵點到原始的座標系,獲得矩陣 |sx 0 -meanx*sx| 用於取逆 x 快速還原

//|0 sy -meany*sy| * y

//|0 0 1 | 1

float sx = 1.0 /meandevx;

float sy = 1.0 /meandevy;

t = mat::eye(3, 3

, cv_32f);

t.at

(0, 0) =sx;

t.at

(0, 2) = -meanx *sx;

t.at

(1, 1) =sy;

t.at

(1, 2) = -meany *sy;

t.at

(2, 2) = 1

;}

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