SLAM前端 - 直接法

参考:
高翔——《视觉SLAM十四讲》第8讲 视觉里程计2
高翔——《视觉SLAM十四讲》系列讲解视频及PPT ch8


  • 目录:
    1 光流法
    2 直接法
    3 特征点法 vs 直接法

1 光流法

  • 分为:
    (1)稀疏光流:Lucas-Kanade即LK光流为代表,追踪角点或其他形式关键点
    (2)稠密光流:Horn-Schunch即HS光流为代表,追踪所有点
    其中,一般用稀疏光流法,下面只介绍LK光流。

  • 基于灰度不变假设,最后变成解一个超定最小二乘优化,解得的是相机运动估计

  • 优化的初始形式——灰度不变假设:

    不过因为这个会变成一个二元的方程,欠定,故一般取一个4*4的patch认为灰度不变,于是成了16个二元方程的方程组,成为一个超定问题。

  • 实际应用时的流程:
    (1)先对第一张图做特征提取(不用算描述子)
    (2)对于后面的图,追踪这些点
    这两步OpenCV中都有相应函数。这两步其实对应到特征法中,代替的是特征提取+特征匹配。而对于单目初始化(2D-2D)、PNP(3D-2D)、ICP(3D-3D),跟之前都是一样的。

  • 光流法结论和评价:
    (1)没有用到相机本身的几何结构
    (2)对于相机的旋转和图像的缩放无可奈何,因为取了一块patch,认为是不变的,但是旋转、缩放时patch是变的,所以光流法对于平动比较好


2 直接法

  • 分为:
    (1)稀疏直接法:只处理稀疏角点或关键点
    (2)稠密直接法:使用所有像素
    (3)半稠密直接法:使用部分梯度明显的像素

  • 也是基于灰度不变假设,最小化光度误差,最后变成某形式的优化问题,解得相机运动估计

  • 优化的初始形式——最小化光度误差:
  • 直接法结论和评价:
    (1)梯度不明显的地方,对相机运动估计的贡献较小
    (2)直接法需要大量的点做优化,所以提的点少的话效果不好
    (3)像素灰度引导着优化方向,容易受到图像非凸性的影响,可通过金字塔减轻
    (4)由于基于光度不变假设,易受光照影响


3 特征点法 vs 直接法

(1)特征点法提完特征之后图像就没用了;直接法更依赖于图像,所以图像质量需要比较好
(2)

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
平台声明:文章内容(如有图片或视频亦包括在内)由作者上传并发布,文章内容仅代表作者本人观点,简书系信息发布平台,仅提供信息存储服务。

推荐阅读更多精彩内容

  • 前面用了好几篇文章介绍特征点法的相机位姿估计,本文则换一种思路,介绍近年来日渐流行的直接法。 一、直接法 与“光流...
    金戈大王阅读 6,478评论 0 1
  • 作者所在班级1402012 作 者 姓 名符子龙 作 者 学 号14020120006 《基于深度学习的视网膜OC...
    Jerooooome阅读 5,791评论 0 2
  • 一、直接法 使用特征点估计相机运动的缺点:1、关键点的提取与描述子的计算非常耗时。SIFT无法在CPU上实时计算。...
    凌玥君阅读 1,245评论 1 0
  • 当我大脑有意识的时候我发现我在我小时候的老家里,一切都是那么亲切。屋里是我熟悉的那套黝黑但有点掉色的家具...
    梁国公子阅读 570评论 0 0
  • 财务管控的目标是实现企业价值化,而不仅仅是传统意义上管控一个企业的财务活动的合规性和有效性,那么财务控制的方式具体...
    厚学君阅读 729评论 0 0