Consistent and Optimal Solution to Camera Motion Estimation
Rattachement africain : cn, hk. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Given 2D point correspondences between an image pair, inferring the camera motion is a fundamental issue in the computer vision community. The existing works generally set out from the epipolar constraint and estimate the essential matrix, which is not optimal in the maximum likelihood (ML) sense. In this paper, we dive into the original measurement model with respect to the rotation matrix and normalized translation vector and formulate the ML problem. We then propose an optimal two-step algorithm to solve it: In the first step, we estimate the variance of measurement noises and devise a consistent estimator based on bias elimination; In the second step, we execute a one-step Gauss-Newton iteration on manifold to refine the consistent estimator. We prove that the proposed estimator achieves the same asymptotic statistical properties as the ML estimator: The first is consistency, i.e., the estimator converges to the ground truth as the point number increases; The second is asymptotic efficiency, i.e., the mean squared error of the estimator converges to the theoretical lower bound - Cramer-Rao bound. In addition, we show that our algorithm has linear time complexity. These appealing characteristics endow our estimator with a great advantage in the case of dense point correspondences. Experiments on both synthetic data and real images demonstrate that when the point number reaches the order of hundreds, our estimator outperforms the state-of-the-art ones in terms of estimation accuracy and CPU time.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Consistent and Optimal Solution to Camera Motion Estimation
- Date Crossref
- 01/12/2025
- Éditeur
- Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Chinese University of Hong Kong pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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State Key Laboratory of Industrial Control Technology pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Zhejiang University of Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Chinese Academy of Sciences pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Academy of Mathematics and Systems Science pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Hong Kong University of Science and Technology Department of Electronic and Computer Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Hong Kong pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Data Science pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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State Key Laboratory of Mathematical Sciences pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Key Laboratory of Systems and Control pays non établi dans la noticeStructure de recherche
Chinese University of Hong Kong, State Key Laboratory of Industrial Control Technology et Zhejiang University of Technology, avec 7 autres affiliations.
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