半闲居士视觉SLAM十四讲笔记(3)三维空间刚体运动 - par..._CSDN博客 。
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The Key moments:
使用G-FFT进行快速相关性卷积
https://github.com/jonas-koehler/s2cnn .
实验效果:
进一步优化:
Appendix:
李群与李代数
三维旋转矩阵构成了特殊正交群SO(3),而变换矩阵构成了特殊欧氏群SE(3)
(1)封闭性。(2)结合律。
(3)幺元。一种集合里特殊的数集。
(4)逆。
可以证明,旋转矩阵集合和矩阵乘法构成群,而变换矩阵和矩阵乘法也构成群。
介绍了群的概念之后,那么,什么叫李群呢?
李群就是连续(光滑)的群。一个刚体的运动是连续的,所以它是李群。
每个李群都有对应的李代数。那么什么叫李代数呢?
李代数就是李群对应的代数关系式。
李群和李代数之间的代数关系如下:
可见两者之间是指数与对数关系。
T-I
exp(φ^)=exp(θa^)=∑(1/n!(θa^)n)=...=a^a^+I+sinθa^-cosθa^a^=(1-cosθ)a^a^+I+sinθa^=cosθI+(1-cosθ)aaT+sinθa^.
回忆前一讲内容,它和罗德里格斯公式如出一辙。这表明,so(3)实际上就是由旋转向量组成的空间,而指数映射即罗德里格斯公式。通过它们我们把so(3)中任意一个向量对应到了一个位于SO(3)中的旋转矩阵。反之,如果定义对数映射,我们也能把SO(3)中的元素对应到so(3)中:
但通常我们会通过迹的性质分别求解转角和转轴,那种方式会更加省事一些。
主要是通过李代数来对李群进行优化。比如说,对李群中的两个数进行运算,对应的他们的李代数会有什么变化?
首先是,两个李群中的数进行乘积时,对应的李代数是怎么样的变化,是不是指数变化呢?但是注意,李群里的数是矩阵,不是常数,所以不满足ln(exp(A+B))=A+B,因为A,B是矩阵,不是常数,那么是怎么的对应关系呢?