Branch-and-bound-based consensus maximization stands out due to its important ability of retrieving the globally optimal solution to outlier-affected geometric problems. However, while the discovery of such solutions caries high scientific value, its application in practical scenarios is often prohibited by its computational complexity growing exponentially as a function of the dimensionality of the problem at hand. In this work, we convey a novel, general technique that allows us to branch over an $n-1$ dimensional space for an n-dimensional problem. The remaining degree of freedom can be solved globally optimally within each bound calculation by applying the efficient interval stabbing technique. While each individual bound derivation is harder to compute owing to the additional need for solving a sorting problem, the reduced number of intervals and tighter bounds in practice lead to a significant reduction in the overall number of required iterations. Besides an abstract introduction of the approach, we present applications to three fundamental geometric computer vision problems: camera resectioning, relative camera pose estimation, and point set registration. Through our exhaustive tests, we demonstrate significant speed-up factors at times exceeding two orders of magnitude, thereby increasing the viability of globally optimal consensus maximizers in online application scenarios.


翻译:摘要:基于分支定界的共识最大化方法因其能够为受离群点影响的几何问题检索全局最优解而具有重要价值。尽管此类解的发现具有极高科学价值,但其在实际场景中的应用常受限于计算复杂度——该复杂度随问题维度呈指数增长。本文提出一种新颖的通用技术,允许针对n维问题在n-1维空间中进行分支操作。通过应用高效的区间刺穿技术,剩余的一个自由度可在每次边界计算中以全局最优方式求解。尽管由于需额外解决排序问题,单次边界推导的计算难度增加,但实际应用中区间数量的减少与更紧致的边界显著降低了整体迭代次数。除对该方法的抽象介绍外,我们还将其应用于三个基础几何计算机视觉问题:相机位姿标定、相对相机位姿估计和点集配准。通过全面测试,我们证明了该方法能实现高达两个数量级以上的加速比例,从而显著提升了全局最优共识最大化算法在在线场景中的可行性。

0
下载
关闭预览

相关内容

Transformer推理的全栈优化综述
专知会员服务
83+阅读 · 2023年3月4日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
【伯克利-Ke Li】学习优化,74页ppt,Learning to Optimize
专知会员服务
41+阅读 · 2020年7月23日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
【泡泡一分钟】DS-SLAM: 动态环境下的语义视觉SLAM
泡泡机器人SLAM
23+阅读 · 2019年1月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
【泡泡一分钟】学习紧密的几何特征(ICCV2017-17)
泡泡机器人SLAM
20+阅读 · 2018年5月8日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月25日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月25日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月25日
VIP会员
最新内容
乌军利用美国“黄蜂”无人机摧毁俄军后勤
专知会员服务
1+阅读 · 21分钟前
《支持作战级人机协同智能的交互式OODA流程》
专知会员服务
1+阅读 · 28分钟前
【伯克利博士论文】基于动作分块策略的强化学习
Transformer增强强化学习:通信网络基础与应用综述
ICML 2026 | SARDI:扩散语言模型的自增强检索
专知会员服务
5+阅读 · 6月6日
《国防领域安全采用大语言模型的战略蓝图》
专知会员服务
9+阅读 · 6月6日
ICML 2026 | 演化选择的因果建模
专知会员服务
10+阅读 · 6月5日
综述|学习式3D表征最新进展与趋势
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
【泡泡一分钟】DS-SLAM: 动态环境下的语义视觉SLAM
泡泡机器人SLAM
23+阅读 · 2019年1月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
【泡泡一分钟】学习紧密的几何特征(ICCV2017-17)
泡泡机器人SLAM
20+阅读 · 2018年5月8日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员