LocalMapping

CreateNewMapPoints()共視程度較高的關(guān)鍵幀通過(guò)三角化恢復(fù)一些MapPoints

  • 在當(dāng)前關(guān)鍵幀的共視關(guān)鍵幀中找到共視程度最高的nn幀相鄰幀vpNeighKFs
  • 遍歷相鄰關(guān)鍵幀
    • 這個(gè)過(guò)程很耗時(shí),如果有新的關(guān)鍵幀需要處理就return
    • 根據(jù)兩個(gè)關(guān)鍵幀位姿計(jì)算他們之間的基本矩陣
      -SearchForTriangulation通過(guò)極線約束限制匹配時(shí)的搜索范圍,進(jìn)行特征點(diǎn)匹配
    • 通過(guò)三角化生成3D點(diǎn),生成之后還為該點(diǎn)添加屬性:觀測(cè)到該店的關(guān)鍵幀,描述子,平均觀測(cè)方向和深度范圍

SearchForTriangulation通過(guò)極線約束限制匹配時(shí)的搜索范圍,進(jìn)行特征點(diǎn)匹配

  • 將屬于同一節(jié)點(diǎn)的ORB特征進(jìn)行匹配
    這里和SearchbyBow差不多,如果同屬于同意節(jié)點(diǎn)則遍歷第一幀該節(jié)點(diǎn)中的特征點(diǎn),每個(gè)特征點(diǎn)和該節(jié)點(diǎn)中第二幀特征點(diǎn)的描述子計(jì)算距離進(jìn)行匹配。
  • 和其他匹配不同的是,這里還利用基礎(chǔ)矩陣計(jì)算特征點(diǎn)kp2到kp1極線(kp1對(duì)應(yīng)pKF2的一條極線)的距離是否小于閾值
  • 匹配過(guò)程還對(duì)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì),去除直方圖中值最大的三個(gè)index,剔除除這三個(gè)最大index的特征點(diǎn)。因?yàn)閮蓭瑘D像之間的匹配點(diǎn)旋轉(zhuǎn)應(yīng)該是相同的

三角法恢復(fù)特征點(diǎn)

已知兩幀圖像相機(jī)位姿和兩幀圖像對(duì)應(yīng)匹配點(diǎn)xx',恢復(fù)出世界點(diǎn)在三維世界的坐標(biāo)。
已知點(diǎn)xx'和兩個(gè)圖像的投影矩陣PP',根據(jù)相機(jī)投影模型,對(duì)應(yīng)3D點(diǎn)X滿足:
x=PX\ \ \ \ \ \ \ x'=P'X
三角法使用的是直接線性變化(DLT)對(duì)點(diǎn)的世界坐標(biāo)進(jìn)行求解。使用DLT需要改成AX=0的形式。利用外積的性質(zhì):
x×(PX)=0\ \ \ \ \ \ x'×(P'X)=0
在按照十四講中方法外積可以改寫成
\begin{equation} \begin{bmatrix} 0 & -1 & y\\ 1 & 0 & -x\\ -y & x & 0 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} P^{1T}X\\P^{2T}X\\P^{3T}X \end{bmatrix} = 0 \end{equation}
即:\begin{equation} \begin{split} x(P^{3T}X)-(P^{1T}X)=0\\ y(P^{3T}X)-(P^{2T}X)=0\\ x(P^{2T}X)-y(P^{1T}X)=0\\ \end{split} \end{equation}
可見(jiàn)第三個(gè)式子可以由上兩個(gè)式子線性表示,所以只需要取前連個(gè)式子即可,從而有形如AX=0的方程,其中:
\begin{equation} A =\begin{bmatrix} xP^{3T}-P^{1T}\\ yP^{3T}-P^{2T}\\ x'P'^{3T}-P'^{1T}\\ y'P'^{3T}-P'^{2T}\\ \end{bmatrix} \end{equation}
對(duì)A進(jìn)行SVD分解,方程的解為A的最小奇異值對(duì)應(yīng)的單位奇異矢量,解得X=(x,y,z,w),則最后令X縮放使得的最后一項(xiàng)為1即可得到我們所求的3D點(diǎn)X的坐標(biāo)。

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