图解vins后端边缘化

最新推荐文章于 2023-11-13 11:51:46 发布

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#计算机视觉

后端代码逻辑

在这里插入图片描述
vins后端大部分代码集中在optimization函数中，而此函数中的边缘化占据相当一部分内容。

对边缘化后Hδx=b的处理

![12123](https://img-blog.csdnimg.cn/0d3643f28b6b4d0fbe794fe0b788e8cf.jpeg#pic_center

因为对于ceres，传入的是雅可比和残差进行迭代，所以首先需要对边缘化后的hessian矩阵进行分解，得到雅可比，又因为残差e0是不断变化的，所以对b在b0*处展开，然后经过运算得到残差ep。

边缘化中H(x1,x2)=b中两个x的选取

以vins举例，假如次新帧为关键帧，此时需要边缘化掉最老帧，需要注意两个x需要有联系。x1为想要边缘化掉的帧的位姿，路标点，速度，x2为后一帧的相应量。

VINS边缘化步骤总结

在这里插入图片描述
对以上步骤的详细解释与推导可以参考

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VINS-FUSION 优化-先验因子(边缘化)

u010196944的博客

07-22

1563

VINS中的边缘化策略，将滑出窗外的帧与滑窗内的帧的约束使用边缘化的形式保存为先验误差因子进行后续非线性优化，以保留约束信息。滑窗过程：在滑动窗口中，总是保持窗口总体大小不变，当新进来一帧，通过函数addFeatureCheckParallax判断，如果属于关键帧，则去除窗口中最老帧，置标志MARGIN_OLD；如果不属于关键帧，则去除窗口中次新帧，置标志MARGIN_SECOND_NEW。通过该种策略完成滑窗过程。

VINS滑窗及边缘化

最新发布

weixin_41469272的博客

05-16

1576

滑窗优化思想是指定一个待优化的窗口宽度，随着新帧的到来，将老的帧信息移出窗口，每次都优化窗口内的帧及特征点。由于在滑窗problem进行求解前，需要将先验约束加入到problem中，然而，先验结束是上一轮边缘化得到的，从而对于窗口内的变量及约束而言，边缘化使用的是次新帧是不是关键帧，而不是通过对新帧的判断。在VINS初始化过程中，使用SFM对特征点及相机位姿进行不带尺度(up-to-scale)的估计后，就使用了一次滑窗优化，此时尺度是任意设置的，且使用的是ceres自动微分功能。

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VINS（六）边缘化

weixin_34318326的博客

07-06

445

　　通常的边缘化是将联合概率分布分解为边缘概率分布和条件概率分布的过程，这样可以将Sliding Window中较旧的状态边缘化出Sliding Window，同时保留其信息。并且保证了对应H海塞矩阵的稀疏，从而实现计算资源和计算精度的平衡。VINS中也可以将最旧的状态边缘化，但是在一些退化的运动下（例如悬停或者匀速运动），会造成当前运动状态的scale不可观，因此需要有选择地边缘化当前Slidi...

VINS-Mono 代码解析六、边缘化（3）

努力努力努力

11-12

6402

一、理论部分理论部分就不详细说了，看这个连接： https://blog.youkuaiyun.com/hltt3838/article/details/109455065 简单介绍 1、优化变量： para_Pose （6维，相机位姿）、para_SpeedBias（9维，相机速度、加速度偏置、角速度偏置）、para_Ex_Pose （6维、相机IMU外参）、para_Feature （1维，特征点深度）、para_Td （1...

VINS边缘化的理解及公式推导.pdf

01-21

结合现有资料，对VINS边缘化原理进行了分析，包括边缘化的原因，基本原理和实际处理逻辑等，对公式进行了详细推导。

vins边缘化问题

qq_18834185的博客

12-26

486

先贴几个比较好的文章 https://blog.youkuaiyun.com/weixin_41394379/article/details/89975386 https://blog.youkuaiyun.com/heyijia0327/article/details/52822104 https://www.cnblogs.com/feifanrensheng/p/10532918.html 边缘化 在我们这个工科领...

VINS后端优化详解：滑窗优化与闭环处理

VINS通常由数据预处理、初始化、后端非线性优化、闭环检测及闭环优化等模块组成，通过多线程协同工作来完成高精度的定位。 1. 图像和IMU预处理：在预处理阶段，图像经过Harris角点检测，金字塔光流追踪相邻帧的...

VINS-Mono 代码解析六、边缘化（2）理论和代码详解

努力努力努力

08-19

3474

VINS-Mono-后端优化（四：边缘化原理）

zysss_的博客

11-13

674

滑窗中固定只能有11帧，当来了新的帧的时候旧的帧就需要抹掉，但是不能直接把旧的帧的全部信息抹掉，因为旧的帧的经历过11次优化，其地图点中的优化信息是有用，边缘化的操作就是为了只把最旧帧的变量去掉，但是保留其对应的优化信息留在窗口里面，因为那些信息仍然具有约束作用。

VINS-Mono中的边缘化与滑窗 (1)—— 边缘化概述

qq_42731705的博客

03-13

1027

边缘化操作的意义从概率上看就是根据联合概率分布求边缘概率分布，如下为概率论中的定义：所以边缘化的操作就相当于在要被边缘化掉的那个状态上进行积分，把它从概率密度函数中消除掉，但是它的概率信息通过积分仍然保留在了边缘化之后的概率密度中，从而没有损失任何信息。

VINS-Mono关键知识点总结——边缘化marginalization理论和代码详解

yt100323的博客

01-20

729

VINS-Mono关键知识点总结——边缘化marginalization理论和代码详解

vins-mono的边缘化分析

anlaiji6783的博客

03-14

1132

##marg 基础摘自贺一家的博客在我们这个工科领域，它来源于概率论中的边际分布（marginal distribution）。如从联合分布p(x,y)去掉y得到p(x)，也就是说从一系列随机变量的分布中获得这些变量子集的概率分布。回忆了这个概率论中的概念以后，让我们转到SLAM的Bundle Adjustment上，随着时间的推移，路标特征点(landmark)和相机的位姿p...

VINS滑动窗口边缘化操作

qq_40693072的博客

04-08

1082

VINS中滑动窗口的边缘化操作 VINS是针对滑动窗口中的关键帧进行BA，为了保证滑动窗口中的关键帧数量限制在窗口的最大数量之内（VINS中取的是十个关键帧），当有新的关键帧进来的时候需要对之前的关键帧丢掉，但由于老的关键帧可能还会与窗口中的关键帧存在相机的观测约束，不能直接丢掉，所以丢掉的策略是对老的关键帧进行边缘化操作。边际概率如上图所示，上表表示的是一个二维随机变量的分布表，横轴表示的是学生花在学习上的时间，单位为分钟，纵轴表示的是学生在测试中所取得的成绩，数字表示的是学生的分数，而表中的每一个

[从零写VIO|第七节]——VINS-Mono代码精简版代码详解——边缘化(内容|代码)

乘风的博客

06-23

1617

目录基本流程1. 判断过新加进来帧是否是关键帧，从而确定边缘化选项2. 如果是`MARGIN_OLD`，就要边缘化掉老帧3.当次新帧不是关键帧时，边缘化次新帧① vector2double()：② MargOldFrame()边缘化老帧操作1. 构建problem2. 传入要边缘化掉的最老帧信息,进行边缘化3. 先验信息更新③ MargNewFrame()边缘化次新帧操作1. 构建problem2.传入要边缘化的次新帧信息，进行边缘化3. 先验信息更新基本流程 1. 判断过新加进来帧是否是关键帧，从而确定

VINS-MONO边缘化策略

Asgard

05-08

6773

VINS中的滑窗优化策略，将滑出窗外的帧与滑窗内的帧的约束使用边缘化的形式保存为先验误差进行后续非线性优化，以保留约束信息。本文对具体的方案进行记录。紧耦合VIO处理的两种误差分别为IMU误差与图像误差，采用LM、GN、Dogleg等方式迭代求解待优化参数增量，以求得最大似然估计，最小化非线性化误差。迭代优化的核心即求解增量方程： Hδx=bH\delta x=bHδx=b其中H=JTJ,b=...

VINS-Mono代码精简版代码详解-后端优化之边缘化(三)

jiweinanyi的博客

08-22

2548

边缘化策略参考博客：https://www.cnblogs.com/feifanrensheng/p/10532918.html\url{https://www.cnblogs.com/feifanrensheng/p/10532918.html}https://www.cnblogs.com/feifanrensheng/p/10532918.html https://blog.csdn.ne...

VINS-Mono中的边缘化与滑窗 (3)—— 边缘化倒数第二帧及滑窗优化

qq_42731705的博客

03-13

1462

注意：这一步骤就是滑窗操作的精髓所在！之前我们已经把本次非线性优化、边缘化最老帧的相关计算完成了，但是实际存储在滑窗中的状态变量还没有进行滑窗操作，所以上面依次交换前后两帧，将滑窗中的所有帧都向前移动了一个位置，然后滑窗中的最老帧被抛弃掉了。此时我们会发现滑窗中的最后一个位置变成了最老帧，显然这个是不正确的。实际上我们应该把滑窗中最后一个位置的状态清空，然后等待这下一帧图像的到来，继续处理。

VINS-Mono边缘化策略的思考

jiweinanyi的博客

09-18

1013

最近在看VINS-Mono的代码，关于边缘化过程产生了一些疑问，在构造信息矩阵H后，对H矩阵进行边缘化操作，产生先验信息矩阵，然后再和后面的新的因子图的信息矩阵进行叠加形成了新的信息矩阵，然后再进行求解。但是由于新的因子图构造包含了上一个因子图中的大部分节点。因此，先验的信息矩阵中就包含了被保留节点的残差信息，然后新的因子图对应的信息矩阵又包含了被保留节点的残差信息，这样不就重复添加了被保留的边了...