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利用三维点对应关系估计摄像机的位姿矩阵是同步定位与地图构建(SLAM)系统的一个基本问题。由于系统的误差累积会导致点云尺度的漂移,三维点对应关系在误差干扰下从欧式变换退化为相似变换,在计算过程中需考虑尺度因子。利用Cayley变换来估计三维对应点之间相似变换的闭式算法,可方便地确定定位与构图过程中摄像机的位姿变化。仿真实验和误差分析验证了基于Cayley变换的配准算法的准确性与鲁棒性。该算法不仅可用于SLAM系统,还适用于计算机视觉中的三维重建与三维拼接问题。