視覺SLAM(七)后端優化


一 遞歸方法

后端(Backend)

  • 帶噪聲的數據估計內在狀態——狀態估計問題
  • Estimated the inner state from noisy data

漸進式(Incremental/Recursive)

  • 保持當前狀態的估計,在加入新信息時,更新已有的估計(濾波)
  • 線性系統+高斯噪聲=卡爾曼濾波器
  • 非線性系統+高斯噪聲+線性近似=擴展卡爾曼
  • 非線性系統+非高斯噪聲+非參數化=粒子濾波器
  • Sliding window filter & multiple state Kalman (MSCKF)

批量式(Batch)

  • 給定一定規模的數據,計算該數據下的最優估計(優化)

數學描述

從貝葉斯濾波器來推導卡爾曼濾波器










Kalman Filter 的非線性擴展: EKF


優點

  1. 推導簡單清楚,適用各種傳感器形式
  2. 易於做多傳感器融合

缺點

  1. 一階馬爾可夫性過於簡單
  2. 可能會發散(要求數據不能有 outlier
  3. 線性化誤差
  4. 需要存儲所有狀態量的均值和方差,平方增長

二 批量方法












三 Pose Graph

實際當中 BA 的計算量很大
• 通常放在單獨的后台線程中計算而無法實時
• 主要計算來自於大量的特征點
Pose Graph 即是省略了特征點的 Bundle Adjustment




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