直接法和特征点法的区别与优缺点
直接法和特征点法都有哪些优缺点?
记住我直接法最⼤的贡献在于,以更整体、更优雅的⽅式处理了数据关联问题。特征点法需要依赖重复性较强的特征提取器,以及正确的特征匹配,才能得正确地计算相机运动。⽽直接法,则并不要求⼀⼀对应的匹配,只要先前的点在当前图像当中具有合理的投影残差,我们就认为这次投影是成功的。⽽成功与否,主要取决于我们对地图点深度以及相机位姿的判断,并不在于图像局部看起来是什么样⼦。
优势:
1. 相⽐特征点法(只使⽤了特征点周围的信息)使⽤了图像中全部的信息(半直接法只⽤了边缘梯度)
2. 节省特征提取与匹配的⼤量时间,易于移植到嵌⼊式系统中,以及与IMU进⾏融合;
3. 使⽤的是像素梯度⽽不必是⾓点,可以在特征缺失的场合使⽤,如环境中存在许多重复纹理或是缺乏⾓点,但出现许多边缘或光线变
量不明显区域;
4. 可以进⾏稠密或半稠密的地图重建;
劣势:
1. ⼀般对相机要求较⾼,需要全局快门相机,进⾏光度标定等
2. 灰度不变是⼀个强假设,难以满⾜(易受曝光和模糊影像);
3. 单像素区没有区分度,需要计算图像块或是相关性;
4. 直接法成功的前提,是⽬标函数从初始值到最优值之间⼀直是下降的,然⽽图像⾮凸。因此需要有⼀个相当不错的初始估计,还需要
⼀个质量较好的图像;
5. 难以实现地图复⽤、回环检测、丢失后的重定位等:除⾮存储所有的关键帧图像,否则很难利⽤先前建好的地图;即使有办法存储所
有关键帧的图像,那么在重⽤地图时,我们还需要对位姿有⼀个⽐较准确的初始估计——这通常是困难的。
数据关联和位姿估计,在直接法中是耦合的,⽽在特征点法中则是解耦的。耦合的好处,在于能够更
整体性地处理数据关联;⽽解耦的好处,在于能够在位姿不确定的情况下,仅利⽤图像信息去解数据关联问题。所以直接法理应更擅长求解连续图像的定位,⽽特征点法则更适合回环检测与重定位。此外,稀疏直接法更适⽤于实时性较⾼⽽计算资源有限的场合。