論文の概要: Automatic Solver Generator for Systems of Laurent Polynomial Equations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.00320v1
- Date: Sat, 1 Jul 2023 12:12:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-05 16:43:15.648164
- Title: Automatic Solver Generator for Systems of Laurent Polynomial Equations
- Title(参考訳): ローラン多項式方程式系のための自動解法生成器
- Authors: Evgeniy Martyushev, Snehal Bhayani, Tomas Pajdla
- Abstract要約: 同じ単項構造であるが様々な係数を持つ三角系(ローラン系)が与えられたとき、任意の族に対する解をできるだけ早く計算する解法を見つける。
ローラン方程式系に対する自動解法生成器を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.7188280334580197
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In computer vision applications, the following problem often arises: Given a
family of (Laurent) polynomial systems with the same monomial structure but
varying coefficients, find a solver that computes solutions for any family
member as fast as possible. Under appropriate genericity assumptions, the
dimension and degree of the respective polynomial ideal remain unchanged for
each particular system in the same family. The state-of-the-art approach to
solving such problems is based on elimination templates, which are the
coefficient (Macaulay) matrices that encode the transformation from the initial
polynomials to the polynomials needed to construct the action matrix. Knowing
an action matrix, the solutions of the system are computed from its
eigenvectors. The important property of an elimination template is that it
applies to all polynomial systems in the family. In this paper, we propose a
new practical algorithm that checks whether a given set of Laurent polynomials
is sufficient to construct an elimination template. Based on this algorithm, we
propose an automatic solver generator for systems of Laurent polynomial
equations. The new generator is simple and fast; it applies to ideals with
positive-dimensional components; it allows one to uncover partial $p$-fold
symmetries automatically. We test our generator on various minimal problems,
mostly in geometric computer vision. The speed of the generated solvers exceeds
the state-of-the-art in most cases. In particular, we propose the solvers for
the following problems: optimal 3-view triangulation, semi-generalized hybrid
pose estimation and minimal time-of-arrival self-calibration. The experiments
on synthetic scenes show that our solvers are numerically accurate and either
comparable to or significantly faster than the state-of-the-art solvers.
- Abstract(参考訳): コンピュータビジョンの応用において、以下の問題がしばしば生じている: 同じ単項構造を持つ(ローラン)多項式系の族が様々な係数を持つと、任意のファミリーメンバーの解をできるだけ早く計算する解法を見つける。
適切な一般性仮定の下では、各多項式イデアルの次元と次数は、同じ族の各特定の系に対して変わらない。
このような問題を解決するための最先端のアプローチは、初期多項式から作用行列を構成するために必要な多項式への変換を符号化する係数(マクロ行列)である除去テンプレートに基づいている。
作用行列を知れば、系の解はその固有ベクトルから計算される。
削除テンプレートの重要な特性は、族内のすべての多項式系に適用できる点である。
本稿では,ローラン多項式の与えられた集合が削除テンプレートを構築するのに十分かどうかをチェックする新しい実用的アルゴリズムを提案する。
このアルゴリズムに基づき,ローラン多項式方程式系に対する自動解法生成器を提案する。
新しいジェネレータは単純で高速であり、正次元成分を持つイデアルに適用できる。
我々は、主に幾何学的コンピュータビジョンにおいて、様々な最小限の問題でジェネレータをテストする。
生成したソルバの速度は、ほとんどの場合最先端を超える。
特に, 3次元三角測量の最適解法, 半一般化ハイブリッドポーズ推定法, 最小時間分割法を提案する。
合成シーンにおける実験により,我々の解法は数値的に正確であり,最先端の解法と同等か極めて高速であることが示された。
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