Parametrizace inverzní hloubky - Inverse depth parametrization - Wikipedia

Při parametrizaci inverzní hloubky je bod identifikován svou inverzní hloubkou ${ displaystyle rho = { frac {1} { vlevo Vert mathbf {p} - mathbf {c} _ {0} vpravo Vert}}}$ podél paprsku, se směrem ${ displaystyle v = ( cos phi sin theta, - sin phi, cos phi cos theta)}$, ze kterého to bylo poprvé pozorováno.

v počítačové vidění, parametrizace inverzní hloubky je parametrizace používané v metodách pro 3D rekonstrukce z více obrázků jako simultánní lokalizace a mapování (SLAM).^[1][2] Daný bod ${ displaystyle mathbf {p}}$ ve 3D prostoru pozorovaném a monokulární dírková komora z více pohledů je inverzní hloubkovou parametrizací polohy bodu 6D vektor, který kóduje optické centrum kamery ${ displaystyle mathbf {c} _ {0}}$ když byl poprvé pozorován bod a poloha bodu podél paprsku procházejícího ${ displaystyle mathbf {p}}$ a ${ displaystyle mathbf {c} _ {0}}$.^[3]

Parametrizace inverzní hloubky se obecně zlepšuje numerická stabilita a umožňuje reprezentovat body s nulou paralaxa. Kromě toho lze chybu spojenou s pozorováním polohy bodu modelovat pomocí a Gaussovo rozdělení při vyjádření v inverzní hloubce. Toto je důležitá vlastnost vyžadovaná pro použití metod, jako je Kalmanovy filtry, které předpokládají normálnost rozdělení chyby měření. Hlavní nevýhodou je větší spotřeba paměti, protože rozměrnost zastoupení bodu se zdvojnásobí.^[3]

Definice

Daný 3D bod ${ displaystyle mathbf {p} = (x, y, z)}$ se světovými souřadnicemi v a referenční rámec ${ displaystyle (e_ {1}, e_ {2}, e_ {3})}$, pozorováno z různých pohledů, inverzní hloubková parametrizace ${ displaystyle mathbf {y}}$ z ${ displaystyle mathbf {p}}$ darováno:

${ displaystyle mathbf {y} = (x_ {0}, y_ {0}, z_ {0}, theta, phi, rho)}$

kde prvních pět komponent kóduje polohu kamery při prvním pozorování bodu, přičemž ${ displaystyle mathbf {c_ {0}} = (x_ {0}, y_ {0}, z_ {0})}$ the optické centrum, ${ displaystyle phi}$ the azimut, ${ displaystyle theta}$ výškový úhel a ${ displaystyle rho = { frac {1} { vlevo Vert mathbf {p} - mathbf {c} _ {0} vpravo Vert}}}$ inverzní hloubka ${ displaystyle p}$ při prvním pozorování.^[3]

Reference

• Montiel, JM Martínez; Civera, Javier; Davison, Andrew J (2006). "Jednotná parametrizace inverzní hloubky pro monokulární SLAM". Robotika: Věda a systémy. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
• Civera, Javier; Davison, Andrew J; Montiel, JM Martínez (2008). Msgstr "Parametrizace inverzní hloubky pro monokulární SLAM". Transakce IEEE na robotice. IEEE. 24 (5): 932–945.
• Piniés, Pedro; Lupton, Todd; Sukkarieh, Salah; Tardós, Juan D (2007). "Inerciální pomoc inverzní hloubky SLAM pomocí monokulární kamery". Proceedings 2007 IEEE International Conference on Robotics and Automation. IEEE: 2797–2802.
• Sunderhauf, Niko; Lange, Sven; Protzel, Peter (2007). „Použití neparfémovaného Kalmanova filtru v mono-SLAM s parametrizací inverzní hloubky pro autonomní řízení vzducholodi“. 2007 Mezinárodní seminář IEEE o bezpečnosti, zabezpečení a záchranné robotice. IEEE: 1–6.