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光束平差法

光束平差法(Bundle Adjustment)是一 種在 攝影 測量和 計算 機 視 覺中 用於提高三 維重建精度的方法,它 結合了三 維模型 點和 視 覺 參 數(如相 機位置和 內部 參 數) 進行整 體 最佳化。光束平差法 基於最小二乘法原理,通 過 疊代 最佳化 過程 減少重投影 誤差,以提升三 維模型和相 機 參 數估 計的 準確性。

在光束平差法中,目 標 函式通常定 義 為重投影 誤差的平方和, 該 誤差衡量了 觀 測 圖像平面上的 點 與其在三 維模型中的投影之 間的差 異。通 過最小化 這 個 誤差 函式,可以同 時 最佳化相 機的外部 參 數(如位置和 方向)和 內部 參 數(如焦距、畸 變 參 數等),以及三 維 場景中的 點 雲 數 據。

光束平差法通常涉及解 決 一個大型 線性方程 組, 這可以通 過多 種 數值方法 實 現,例如正交分解方法(如Gram-Schmidt 過程、Householder方法Givens 變 換)和稀疏矩 陣技 術。 這些技 術提高了 計算的效率和 穩定性,特 別是在 處理大 規模 數 據集 時。

光束平差法的 套用 範圍 廣泛, 包括地形 測 繪、三 維重建、自 動 駕 駛 機器人 視 覺等 領域。它通 過整合多 種信息和 最佳化算法, 顯著提高了 這些 領域的精度和效率。