视觉 SLAM 中过滤方法与增量 SFM 的未来是什么

What is the future of filtering methods vs incremental-SFM in visual-SLAM

在Visual SLAM领域,有EKF/UKF/Particle-SLAM这个著名的解决方案,比如"mono-slam".

最近,有一个关于局部束调整 方法的方向,例如 lsd-slam 或 orb-slam ..

我的问题是:

Do the filtering ways still have a future or steady usage? in what applications? what are the pros/cons?

我阅读了这些论文,但未能得出最终答案,(主要是出于误解):

  1. Visual SLAM: why filter?

  2. Past, Present, and Future of Simultaneous Localization and Mapping

P。 S.:我知道第一个是说 Local BA 不知何故更好,第二个很少提到过滤,所以..,就是这样..,它是 Visual-SLAM 中很棒的卡尔曼滤波器的终结吗地区?!!

没有,第二篇论文没有描述Visual-Slam中卡尔曼滤波器的结束。卡尔曼滤波器是高斯噪声最大似然估计器的一个特例。我想请您注意第二篇论文的第 4 页第 3 段。在那里,作者应该澄清卡尔曼滤波器和 MAP 都是最大似然估计的扩展。正如所写,这种洞察力只是隐含的。

不,卡尔曼滤波器仍然有它的用处。尽管 "visual SLAM: Why filter" 很有趣,因为它是第一篇(据我所知)进行数学上合理比较的论文,但您应该注意它只将束调整与非常具体的卡尔曼滤波器进行比较,例如包括点过滤器,而最先进的基于 EKF 的 odometry/slam 方法似乎表明这不是一个好主意。此外,您可以争辩说递归卡尔曼滤波器或多或少与束调整相同。

尽管卡尔曼滤波器在某些情况下在计算上存在劣势,但它的优势在于可以轻松地为您提供不确定性估计。在捆绑调整中获得非局部不确定性并非微不足道,并且会增加大量开销(参见示例 this paper,这实际上是我所知道的捆绑调整中唯一的不确定性传播。)。

卡尔曼滤波器的另一个优势是传感器融合非常简单。您或多或少必须将要估计的参数添加到状态向量中。有关实际在许多应用中使用的用于 IMU/Vision 融合的最先进卡尔曼滤波器的示例,请参阅 this paper

但是,是的,SLAM 社区明显倾向于放弃基于卡尔曼的方法,除了在特定领域(实验传感器或大型传感器图,其中必须具有全局协方差等),但论点是通常有点虚弱。人们嘀咕着更好的实证结果,然后引用 "Visual SLAM: why filter"。我建议您阅读 the thesis from that paper's author。虽然他关于熵的理论论证很有说服力,但我仍然认为我们在引用那篇论文时必须非常谨慎,因为过滤器的上述特殊性。