三维场景管理类位姿抖动优化计划

三维场景管理类位姿抖动优化计划

问题分析

• 问题现象：位姿抖动达到 1,174,144 mm（1.17 km），导致世界轮廓融合被禁用
• 根本原因：直接使用相机原始位置数据计算抖动，没有异常值检测和滤波处理
• 影响：世界融合轮廓几乎用不上，匹配/稳定机制无法抵抗视角/坐标漂移

优化方案

1. 添加相机静止检测

• 实现逻辑：检测相机是否固定（连续多帧位置变化小于阈值）
• 应用场景：当相机静止时，直接禁用位姿抖动检查
• 优势：避免固定相机的噪声被误判为大跳变

2. 位姿数据异常值检测

• 实现逻辑：
  • 检测位置数据是否在合理范围内（如 < 10000 mm）
  • 检测位置变化是否异常（如 > 10000 mm/帧）
  • 对异常值进行标记和处理
• 优势：过滤掉明显不合理的噪声数据

3. 滑动窗口滤波

• 实现逻辑：
  • 维护一个位姿数据的滑动窗口（如最近 5 帧）
  • 使用窗口内的平均值作为当前位姿
  • 计算抖动时使用滤波后的数据
• 优势：平滑短期噪声，保留真实的位姿变化

4. 调整位姿抖动阈值逻辑

• 实现逻辑：
  • 动态调整抖动阈值，根据相机状态和场景特性
  • 对静止相机使用更小的阈值
  • 对移动相机使用更合理的阈值
• 优势：提高阈值判断的准确性

具体修改点

1. 修改位姿抖动计算逻辑（三维场景管理类.ixx:1566-1588）

   • 添加相机静止检测
   • 实现异常值检测
   • 集成滑动窗口滤波

2. 优化世界轮廓融合判断（三维场景管理类.ixx:1591-1593）

   • 根据相机状态动态调整融合条件
   • 对静止相机放宽融合条件

3. 添加位姿数据管理

   • 新增滑动窗口数据结构
   • 实现滤波算法

预期效果

• 位姿抖动：从百万毫米量级降低到合理范围（如 < 100 mm）
• 世界融合：能够正常启用，提高匹配/稳定机制的效果
• 系统稳定性：减少因噪声导致的融合禁用，提高系统整体稳定性

注意事项

• 保持算法的实时性，避免滤波处理影响系统性能
• 确保修改后的逻辑对移动相机场景依然有效
• 提供参数配置选项，方便根据不同场景调整

通过以上优化，预计能够解决位姿抖动问题，使世界轮廓融合正常工作，从而提高整个三维场景管理系统的稳定性和可靠性。