幀間匹配算法
- 1、ICP匹配方法(略)
- 2、PL-ICP匹配方法
- 3、基於優化的匹配方法(catergtapher、Hecterslam)
- 4、相關匹配方法及分支定界加速(CSM,感覺了解下就行了)
1、ICP匹配方法(略)
有關ICP的詳細證明,參考《視覺SLAM十四講》,書中沒有證明的部分,我放到下面:
上面的數學可以再查下,暫時沒看透徹
ICP算法是EM算法的一個特例,可以參考上一節:https://www.cnblogs.com/winslam/p/14892583.html
EM算法是一種求解非線性MLE的一種工具。
2、PL-ICP匹配方法
ICP是針對points to point,PL-ICP顯然是points to line的算法。
例如:現在有兩幀點雲(參考幀點:Pj1、Pj2,當前幀點:Pi),ICP依據距離最近,認為 Pj2點和 Pi 匹配上了,但是由於機器人的運動,在空間中,Pj 點和 Pi 點並不嚴格對應目標物體上同一個點,所以還是會引入誤差。
PL-ICP匹配策略不同,它是:依據點到線距離最近,例如:Pi點到 直線 Pj1-Pj2距離最短(當然直線的兩個端點是依據距離最近得到),那么這種關系被視為最佳匹配。
如下是PL-ICP點雲配准目標函數,下面對標注的變量進行解釋:
- 1、表示如下右圖直線Pj2-Pj1的單位法向量;
- 2、表示向量Pi-Pj1(1與2之間其實是點積,公式中沒寫全,顯然是求的是點Pi到直線Pj2-Pj1的距離,在RANSAC空間直線擬合的項目中用過的);
- 3、表示將Pi點從當前幀轉到參考幀(qk+1表示位姿咯),當成如下右圖Pi點
- 4、參考幀點,當成如下右圖Pj1點
下面給出兩種算法的區別,其實除了目標函數,其余沒有區別。PL-ICP收斂更快。