論文の概要: MomentBA: Second-order Spatial Moments for Anisotropic Correspondence Uncertainty in Differentiable Bundle Adjustment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.13691v1
- Date: Sat, 12 Sep 2026 03:58:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-16 07:15:05.475277
- Title: MomentBA: Second-order Spatial Moments for Anisotropic Correspondence Uncertainty in Differentiable Bundle Adjustment
- Title(参考訳): MomentBA:異方性対応不確かさに対する2次空間モーメント
- Abstract要約: 局所的類似性応答の2次空間モーメントから異方性対応の不確かさを導出する幾何対応バンドル調整フレームワークであるMomentBAを提案する。
EuRoC MAVとTartanAir v1のハードデータセットの実験では、MomentBAは既存の機能ベースや学習ベースのアプローチと比較して、モノラルな視覚計測精度を改善することが示されている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 25.614583001276767
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Most existing visual odometry (VO) systems treat feature correspondences as deterministic measurements or assign uniform uncertainty, ignoring the inherent localization ambiguity of different observations. However, correspondence uncertainty is often anisotropic due to image structures such as edges, repetitive patterns, and motion blur, which can significantly affect geometric optimization. In this work, we propose MomentBA, a geometry-aware bundle adjustment framework that derives anisotropic correspondence uncertainty from second-order spatial moments of local similarity responses. Instead of introducing additional covariance prediction networks, the proposed method directly converts matching response distributions into interpretable covariance estimates and incorporates them into bundle adjustment as correspondence-specific information matrices for uncertainty-aware residual weighting. Furthermore, the proposed formulation is integrated into a differentiable optimization framework, establishing a direct connection between correspondence uncertainty and geometric estimation. Experiments on the EuRoC MAV and TartanAir v1 Hard datasets demonstrate that MomentBA improves monocular visual odometry accuracy compared with existing feature-based and learning-based approaches. The proposed anisotropic covariance model achieves lower rotational errors and more robust trajectory estimation than fixed and isotropic uncertainty models, validating the effectiveness of geometry-induced uncertainty modeling for challenging visual environments.
- Abstract(参考訳): 多くの既存のビジュアル・オドメトリー(VO)システムは、特徴対応を決定論的測定として扱うか、不確実性を均一に割り当てる。
しかし、対応の不確実性は、エッジ、繰り返しパターン、動きのぼかしなどの画像構造によってしばしば異方性であり、幾何的最適化に大きな影響を及ぼす可能性がある。
本研究では,局所的類似性応答の2次空間モーメントから異方性対応の不確かさを導出する幾何対応バンドル調整フレームワークであるMomentBAを提案する。
提案手法は,追加の共分散予測ネットワークを導入する代わりに,一致した応答分布を直接解釈可能な共分散推定に変換し,不確実性を考慮した残重み付けのための対応固有情報行列としてバンドル調整に組み込む。
さらに,提案した定式化を微分可能な最適化フレームワークに統合し,対応の不確かさと幾何推定との直接的な関係を確立する。
EuRoC MAVとTartanAir v1のハードデータセットの実験では、MomentBAは既存の機能ベースや学習ベースのアプローチと比較して、モノラルな視覚計測精度を改善することが示されている。
提案した異方性共分散モデルにより,固定および等方性不確実性モデルよりも低回転誤差とより頑健な軌道推定が可能となり,幾何誘起不確実性モデルの有効性が検証された。
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