Was ist die inverse Tiefe (in Kilometer) und warum sollte ich sie verwenden?

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Wenn Sie einige Artikel über visuelle Kilometerzähler lesen, verwenden viele die umgekehrte Tiefe. Ist es nur die mathematische Umkehrung der Tiefe (dh 1 / d) oder repräsentiert es etwas anderes? Und welche Vorteile bringt es?

slam computer-vision odometry

— Mehdi
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Features wie die Sonne und Wolken und andere Dinge, die sehr weit weg sind, würden eine Entfernungsschätzung von inf haben. Dies kann viele Probleme verursachen. Um dies zu umgehen, wird die Umkehrung der Entfernung geschätzt. Alle infs werden zu Nullen, was tendenziell weniger Probleme verursacht.

— holmeski
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Verstehe nicht ganz, wenn ich ein Kinect-Gerät verwende, werden die Ausgabewerte für ungültigen Bereich intern auf 0 gesetzt , entweder wegen zu nahe oder zu weit oder wegen Reflexion oder Ungleichheit. Hat das etw. mit umgekehrter Tiefe zu tun?

— Zhangxaochen

@zhangxaochen Inverse Tiefenparametrisierung wird in Monocular SLAM häufig verwendet und hilft bei der Schätzung der Tiefe des 3D-Punkts. Kinect liefert 3D-Informationen oder die Tiefe des Punktes. Ich glaube nicht, dass die Verwendung der inversen Tiefe in Kinect einen großen Bedarf darstellt.

— Nbsrujan

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Die inverse Tiefenparametrisierung repräsentiert die Entfernung d eines Orientierungspunkts von der Kamera genau so, wie sie sagt, als proportional zu 1 / d innerhalb des Schätzalgorithmus. Das Rationale hinter dem Ansatz ist, dass Filterungsansätze wie das erweiterte Kalman-Filter (EKF) davon ausgehen, dass der mit Merkmalen verbundene Fehler Gauß'sch ist.

Bei einer visuellen Kilometerzählereinstellung wird die Tiefe eines Orientierungspunkts geschätzt, indem die zugehörigen Merkmale über eine Reihe von Rahmen verfolgt und dann die induzierte Parallaxe verwendet werden. Für entfernte Merkmale (im Verhältnis zur Verschiebung der Kamera) ist die resultierende Parallaxe jedoch gering, und wichtig ist, dass die mit der Tiefe verbundene Fehlerverteilung in der Nähe der minimalen Tiefe mit einem langen Schwanz stark ansteigt (dh über a nicht gut modelliert ist) Gaußsche Verteilung). Um ein Beispiel zu sehen, sei auf Fig. 7 in der Veröffentlichung von Civera et al. (Erwähnt von @freakpatrol) oder auf Fig. 4 von Fallon et al. Verwiesen . ICRA 2012 .

Durch die Darstellung der inversen Tiefe (dh 1 / d) wird dieser Fehler zu einem Gaußschen Fehler. Außerdem können sehr weit entfernte Punkte dargestellt werden, zB Punkte im Unendlichen.

$\rho_{i}$ $1/\rho_{i}$

— johnmcd
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Der ICRA 2012-Link ist unterbrochen.

— T ....

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Davisons Artikel, in dem die Methode vorgestellt wird, ist leicht zu verstehen:

Inverse Depth Parametrization für Monocular SLAM von Javier Civera, Andrew J. Davison und JM Martinez Montiel DOI: 10.1109 / TRO.2008.2003276

— Freakpatrol
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Stellen Sie sicher, dass Sie Ihrer Antwort eine kurze Zusammenfassung hinzufügen. Dies beantwortet die Frage des Benutzers nicht wirklich. Es wird lediglich auf ein Papier verwiesen, und dieses Papier ist möglicherweise später unter diesem Link nicht verfügbar!

— Brian Lynch

Es ist auch eine gute Idee, den Titel des Papiers und im Idealfall einen DOI zu erwähnen, da dies bedeutet, dass es in Zukunft einfacher sein wird, ihn zu finden, wenn diese spezifische URL stirbt.

— Mark Booth

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Neben den Gründen, die in anderen Antworten zur numerischen Konditionierung der inversen Tiefe genannt wurden, liegt ein Hauptgrund für das Auftreten dieses Begriffs in der Literatur zur visuellen Odometrie in der Art und Weise, wie Tiefen aus der Stereovision berechnet werden: Nach der Berichtigung werden 3D-Informationen abgeleitet Der Abstand in X zwischen der Position, an der ein Punkt in den Bildern der beiden Kameras angezeigt wird.

$Z$ $d$ $Z=\frac{fB}{d}$ $f$ $B$

— surtur
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