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视觉 SLAM:为何要进行光束法平差?

计算机视觉与模式识别 2020-02-24 v2

摘要

光束法平差在基于特征的单目 SLAM 中发挥着至关重要的作用。在许多现代 SLAM 流程中,通过执行光束法平差,可以从输入的特征轨迹中估计出 6DOF 相机轨迹和 3D 地图(3D 点云)。然而,基于光束法平差的 SLAM 系统存在两个基本弱点。首先,需要仔细初始化光束法平差意味着所有变量,特别是地图,必须尽可能准确地被估计并随时间维护,这使得整个算法变得繁琐。其次,由于估计 3D 结构(需要足够的基线)是光束法平差的固有要求,SLAM 算法在慢速运动或纯旋转运动期间会遇到困难。我们提出了一种不同的 SLAM 优化核心:不使用光束法平差,而是进行旋转平均以仅增量优化相机朝向。给定朝向后,我们通过拟凸规划公式估计相机位置和 3D 点,该公式可以高效且全局最优地求解。我们的方法不仅免去了以关键帧速率估计和维护位置与 3D 地图的需要(从而实现了更简单的 SLAM 系统),而且在处理慢速运动或纯旋转运动方面也更具能力。

关键词

引用

@article{arxiv.1902.03747,
  title  = {Visual SLAM: Why Bundle Adjust?},
  author = {Álvaro Parra and Tat-Jun Chin and Anders Eriksson and Ian Reid},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1902.03747},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted to ICRA 2019