前端滑窗優化和BA的區別

2022-09-09 05:33:13 字數 890 閱讀 6607

研究slam過程中,專門看的演算法是dso,其前端是乙個直接法結合滑窗優化的產物。在實現滑窗**時對其理解不夠深刻,當翻起書再看時才恍然大悟。總結如下。

前端滑窗優化的殘差項和ba的完全不同。在dso中,點的引數只有深度,而且是在host幀上的深度,殘差項的構成原理時畫素點根據深度進行重投影的亮度誤差。而亮度的點是根據特徵點的深度進行重投影得到的。可見乙個引數和兩個關鍵幀以及乙個地圖點相關。而下面公式中的\(\xi\)是target和host的相對位姿,在求導時首先求得殘差對相對位姿的倒數\(j_\),之後還要根據adjoint轉化為對target和host各自位姿的倒數\(j_\),\(j_\)。具體可參考adjoint of se(3)。

\[e(d,p,\xi_) = i_(p) - i_(p'(p,d,\xi_))

\]\[p'(p,d,\xi_) = \fracp\exp)}k}

\]\[p = d\exp)}k^p

\]而在ba中,殘差項描述的時某個相機對地圖點的觀測值(畫素點位置)和系統**出的地圖點引數以及相機引數推導出來的投影位置的距離。在這種情況下,乙個地圖點的引數應該是絕對的三維世界座標系\(p(x,y,z)\)。所以來說ba的殘差求導相對於前端滑窗優化來說要來的簡單點,但是ba難點在於其規模會很大,在看ceres時找到ba的資料集bal dataset。隨便拿到乙個例子就有1900多個相機和六萬多個路標點。就算使用舒爾補,相機的hession矩陣也能夠達到20000x20000的級別(相機引數包含位姿、畸變、焦距9個變元),不過這也是有可能解的,因為在ba中相機的hession部分也是稀疏的。當然了,當進行舒爾布後,左上角的相機hession塊還是會變稠密。這就需要更深層次的方程組求解優化了。

\[e(p,\xi) = ||p_ - p_(p,\xi)||

\]\[p_(p,\xi) = \frac

\]

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