增强鲁棒性的IEPnP:基于EPnP的相机位姿迭代估计算法

12 下载量 192 浏览量 更新于2024-08-28 1 收藏 5.69MB PDF 举报
IEPnP算法是一种基于EPnP(Essential+Pose)的迭代相机位姿估计算法,它在当前的单目视觉定位领域引起了广泛关注。EPnP算法以其低计算复杂度的优势而广受欢迎,然而,它的稳健性在面对图像噪声时表现相对较弱。IEPnP算法正是针对这一问题提出的改进版本。 EPnP算法的核心思想是通过解析方法直接解算相机位姿,利用特征匹配和单应性矩阵来确定相机和三维世界点之间的关系。然而,当图像噪声较大时,这种直接求解可能会导致估计结果的不准确。IEPnP算法通过引入迭代策略来增强鲁棒性。它首先构建四个虚拟控制点,这些点利用弱透视投影模型提供一个初始的相机位姿估计。接着,它计算这些虚拟控制点在相机坐标系中的位置,并采用高斯-牛顿法进行优化,这个优化过程会不断调整控制点的位置,直到达到最小化误差的目标。 在每次迭代中,IEPnP算法都会更新相机位姿的估计,直至收敛到最优解。这种方法有效地减少了对噪声敏感度,提高了估计结果的精度。实验结果显示,相较于传统的EPnP算法,IEPnP算法在保持高效计算的同时,其对图像噪声的抗扰能力得到了显著提升,这使得它在实际应用中,如机器人导航、无人机定位等对定位精度要求较高的场景中表现出色。 IEPnP算法通过迭代优化的方式,结合EPnP算法的优点,有效提升了相机位姿估计的鲁棒性和准确性,对于提高成像系统的测量精度和稳定性具有重要意义。这为单目视觉系统的设计和优化提供了新的解决方案,尤其是在处理图像噪声较大的环境时,IEPnP算法展现出了其独特的优势。