Given a set of overlapping local views (patches) of a dataset, we consider the problem of finding a rigid alignment of the views that minimizes a $2$-norm based alignment error. In general, the views are noisy and a perfect alignment may not exist. In this work, we characterize the non-degeneracy of an alignment in the noisy setting based on the kernel and positivity of a certain matrix. This leads to a polynomial time algorithm for testing the non-degeneracy of a given alignment. Consequently, we focus on Riemannian gradient descent for minimization of the error and obtain a sufficient condition on an alignment for the algorithm to converge (locally) linearly to it. In the case of noiseless views, a perfect alignment exists, resulting in a realization of the points that respects the geometry of the views. Under a mild condition on the views, we show that the non-degeneracy of a perfect alignment is equivalent to the local rigidity of the resulting realization. By specializing the characterization of a non-degenerate alignment to the noiseless setting, we obtain necessary and sufficient conditions on the overlapping structure of the views for a locally rigid realization. Similar results are also obtained in the context of global rigidity.


翻译:给定数据集的一组重叠的局部视图(块),我们考虑找到一个块的刚性对齐,以使其对齐误差最小化。通常,这些视图是有噪声的,可能不存在完美的对齐。在这项工作中,我们在基于某个矩阵的核和正定性的基础上表征了嘈杂设置中对齐的非退化性。这导致了一个多项式时间算法来测试给定对齐的非退化性。因此,我们集中于利用 Riemannian 梯度下降来最小化错误,并获得对于算法以 $O(1/t)$ 收敛到给定的对齐的一个充分条件。在无噪声视图的情况下,存在完美的对齐,导致一种可尊重视图几何的点的实现。在视图上的一个温和条件下,我们显示了完美对齐的非退化性等效于是实现的局部刚性。通过将非退化对齐的表征专用于无噪声设置,我们获得了关于视图重叠结构的局部刚性的必要和充分条件。类似的结果也在全局刚性的背景下得到。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
20+阅读 · 2021年7月28日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
【泡泡一分钟】端到端的弱监督语义对齐
泡泡机器人SLAM
53+阅读 · 2018年4月5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 · 2012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 · 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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月18日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
20+阅读 · 2021年7月28日
相关基金
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 · 2012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 · 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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员