图像三维重建下视差角与笛卡尔参数化的光束法平差收敛性对比OA
Comparison of Bundle Adjustment Convergence Using Parallax-Angle and Cartesian Parameterizations for Image-Based 3D Reconstruction:Experimental Validation across over 100 Datasets
针对视差角参数化方法用于图像三维重建时存在与主流方法的对比实验规模有限、优化器设置不统一的问题,构建涵盖车载场景、无人机场景和近景场景的 106 组光束法平差(BA)数据集,对主流的笛卡尔坐标参数化(SBA)和视差角参数化方法(PBA)的求解流程进行统一,确保对比的公平性,并从收敛性、计算耗时、图像空间精度和参数空间精度等维度对两类方法进行评估.实验结果表明,在 106 组配对数据集上,PBA 方法的迭代次数整体上显著低于 SBA 方法,呈现更快的收敛趋势;在初始点云噪声较大或 SBA 方法出现发散的代表性场景中,PBA 方法在图像空间和参数空间中的优化结果更稳定.本文的数据集与源码已在https://reurl.cc/OmZz09 和 https://github.com/Polar-vision/PBA-V3 公布.
To address the problems of limited-scale comparative experiments against mainstream approaches and inconsistent optimizer configurations when applying parallax-angle parameterization to image-based 3D reconstruc-tion,106 bundle adjustment(BA)datasets were constructed spanning vehicle-borne,UAV,and close-range scenarios.We standardized the solution workflows for the mainstream Cartesian-coordinate parameterization(SBA)and parallax-angle parameterization(PBA)methods to ensure a fair comparison.The two methods were systematically evaluated in terms of convergence,computational time,image-space accuracy,and parameter-space accuracy.The experimental results showed that,across the 106 paired datasets,PBA generally required significantly fewer iterations than SBA,exhibiting a faster convergence trend.In representative scenarios with relatively large initial point-cloud noise or divergence of the Cartesian-coordinate method,PBA yielded more stable optimization results in both image and parameter spaces.The datasets and source code are publicly available at https://reurl.cc/OmZz09 and https://github.com/Polar-vision/PBA-V3.
谭平;王强;卢文艺;赵李杰;杨冲;李小凯;刘文轩;杨洋;韩秉宏;代云凡;左正康;高云龙;刘东霞;董娇娇;王嘉伟;朱桂海;徐二帅
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视差角笛卡尔三维点参数化BA数据集收敛性
parallax-angleCartesian3D point parameterizationBA datasetconvergence
《北京大学学报(自然科学版)》 2026 (5)
999-1014,16
国家自然科学基金青年科学基金项目(C 类)(T2600787)、山西省青年科学研究项目(202403021212106)和太原理工大学引进人才科研启动经费(RY2400000591)资助
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