ASPnP: Una solución precisa y escalable al problema de perspectiva-n-puntos

Proponemos una solución precisa y escalable al problema de perspectiva-n-puntos, denominado ASPnP. Nuestra idea principal es estimar los parámetros de orientación y posición minimizando directamente un error algebraico correctamente definido. Al utilizar una nueva representación cuaternión de la rotación, nuestra solución es inmune a cualquier degeneración de parametrización. Para obtener el óptimo global, utilizamos la técnica de base de Gröbner para resolver el sistema polinómico derivado de la condición de optimalidad de primer orden. Las principales ventajas de nuestra solución propuesta radican en la precisión y escalabilidad. Amplios resultados experimentales, tanto con datos sintéticos como reales, demuestran que nuestra solución propuesta tiene mejor precisión que las soluciones no iterativas de última generación. Más importante aún, al explotar operaciones de vectorización, el costo computacional de nuestra solución ASPnP es casi constante, independiente del número de correspondencias de puntos n en un amplio rango de 4 a 1000. En nuestras configuraciones experimentales, la solución ASPnP toma alrededor de 4 milisegundos, lo que la hace más adecuada para aplicaciones en tiempo real con un número drásticamente variable de correspondencias de puntos 3D a 2D.