V-SLAM进阶:从手写VIO开始(四)华东窗口理论(重塑乐迷私货)

从简单问题开始:


注意,x1和x3是 条件独立的关系  关于x2条件独立

就像这个情况,协方差矩阵中其实没有为0的元素,但是信息矩阵中有0元素,信息矩阵中的0元素表明ij有条件独立的关系

而协方差矩阵中为0的元素表明ij没有相关性,不只是条件独立,而是完全独立

我们又看一个例子:


其信息矩阵为:


如果其余变量的协方差都和 xk无关,那么直接去除xk就可以了,协方差矩阵不变


舒尔补:

把这个应用于多元高斯分布

   这里写错了 条件概率是p(b|a)


来到华东窗口问题:


注意,正如刚才最小二乘中定义的,一直使用的都是信息矩阵,所以用的是信息矩阵的更新公式

FEJ算法:

这是一个至关重要的问题,我们来看这到底是什么风险:


下面就是问题了:


也就是,边缘化的信息矩阵对状态变量的雅克比不会更新了,但其他的测量对状态变量的雅克比还会更新

看最开始那个图,因为状态变量1被边缘化,所以和1相连的2345的雅克比没法更新

这是为什么呢,我们知道,正常情况下,随着优化进行,优化变量肯定会改变,所以需要重新计算雅克比(因为雅克比本质就是泰勒展开,需要在新的线性化点进行展开,不然就越来越偏离有效),但这时,因为1被边缘化,2345的雅克比没法计算了(这个没法计算没有完全明白),也就意味着这时只能用之前的雅克比,那么随着优化进行,这个雅克比就越来越远离线性化点也就是有效区域。

但是其中一些变量,比如2,还有其他的残差相关(也就是还有其他的边),比如r27,计算r27对2的雅克比,会随着2的更新而重新计算


这就是问题所在,信息矩阵(49)变成了两部分,而且这两部分在计算雅克比的时候,线性化的点不同,这可能会导致信息矩阵零空间发生变化,从而引入错误信息


如果信息矩阵满秩,那么零空间很显然只有0,(零空间就是AX=0的解空间),但如果信息矩阵不满秩,那么零空间肯定有非零的向量,从而有上面这个关系


不同残差就是:一个是正常的残差,一个是边缘化的残差


接下来是看第五讲两个视频中的代码讲解部分

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