從概率角度出發(fā)的卡爾曼濾波器推導(dǎo)

根據(jù)《視覺(jué)SLAM14講:從理論到實(shí)踐》的P106-P107像屋、P237-P243以及相關(guān)的概率方面的基礎(chǔ)進(jìn)行總結(jié)。以高翔博士P237-P243中公式為主線(xiàn)進(jìn)行展開(kāi)。目的是加強(qiáng)這個(gè)方面的聯(lián)系感。

被不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓秸勰ニ懒诵欧颍秒y受仿野,本文的目標(biāo):把公式解釋明白铣减,推不了先這樣。

為什么要線(xiàn)性化脚作?1個(gè)高斯分布葫哗,經(jīng)過(guò)非線(xiàn)性變換之后,就不再是高斯了球涛,所以要對(duì)非線(xiàn)性的進(jìn)行線(xiàn)性化劣针。這么理解就行。

概率P(..|..)? 明白白表示即可亿扁,其他不要理解了捺典,很難受,主要是為了和高斯分布聯(lián)系起來(lái)从祝。像公式10.11? ?10.13? ?10.14

將概率分布建模為高斯分布進(jìn)行求解辣苏,這樣我們只關(guān)注隨機(jī)變量的均值和方差。

公式10.3? ? 把特征點(diǎn)的世界坐標(biāo)yj去掉之后哄褒,理解好難受稀蟋。

運(yùn)動(dòng)方程:之前的位置估計(jì)是xk-1,給一個(gè)控制量uk,得到xk。wk是噪聲呐赡。

觀測(cè)方程:在估計(jì)的位置xk處觀測(cè)到的空間點(diǎn)特征yj,得到一次觀測(cè)zk,j退客。

公式10.4? ?基于比如使用里程計(jì)進(jìn)行的預(yù)測(cè),以及所有的觀測(cè)來(lái)估計(jì)當(dāng)前的狀態(tài)xk链嘀。

公式10.5? ?10.4說(shuō)的是后驗(yàn)萌狂,正比于似然乘以先驗(yàn)。

極大似然估計(jì):在怎樣的狀態(tài)下怀泊,現(xiàn)在的觀測(cè)數(shù)據(jù)最有可能發(fā)生茫藏。

知乎的解釋?zhuān)篽ttps://www.zhihu.com/question/20447622

知乎上的比較合理的解釋

先驗(yàn)估計(jì):現(xiàn)在的狀態(tài)依據(jù)預(yù)測(cè)基于過(guò)去所有的觀測(cè)(不包含現(xiàn)在的觀測(cè))!

公式10.6? ?10.7? ?10.8? 有啥用霹琼,與后面都不一樣?

公式10.6? ?不懂

公式10.7? ?假設(shè)公式10.6正確?

公式10.8? ?公式10.6第二個(gè)部分

公式10.9? ?運(yùn)動(dòng)方程和觀測(cè)方程用線(xiàn)性方程來(lái)描述务傲。

公式10.10? ?噪聲服從均值為0的高斯分布

公式10.11? ?狀態(tài)預(yù)測(cè)的均值和方差

公式10.12? ?狀態(tài)預(yù)測(cè)的均值和方差?

公式10.13? ?觀測(cè)的均值和方差

公式10.14? ?和公式10.5聯(lián)系起來(lái)? 為什么10.11 10.12 10.13 這么寫(xiě),因?yàn)橄牒?0.14聯(lián)系起來(lái)

公式10.15? ?假設(shè)公式是這樣的枣申。帶帽子的是后驗(yàn)售葡,帶橫干的是先驗(yàn)。

公式10.16? ?假設(shè)公式是這樣的忠藤。

公式10.17? ?自己設(shè)的挟伙。

公式10.18? ?依據(jù)10.16

公式10.19? ?公式10.18 等式兩邊右乘先驗(yàn)方差的逆得出公式10.19,依據(jù)10.18 假設(shè)先驗(yàn)方差的逆乘以先驗(yàn)方差等于單位陣模孩。

公式10.20? ?假設(shè)是這樣的尖阔。

公式10.21? ?除以-2贮缅、等式兩邊能同時(shí)除以xk?矩陣的逆的轉(zhuǎn)置等于矩陣的逆?

公式10.22? ?公式10.23? ?公式10.21左乘后驗(yàn)方差介却。

公式10.24? ?和公式10.12 對(duì)上携悯。先驗(yàn)的均值和方差

公式10.25? ?對(duì)不上?

公式10.26? ?10.23 10.19 對(duì)上 后驗(yàn)的矩陣和方差

公式10.27? ?在某一點(diǎn)處進(jìn)行線(xiàn)性展開(kāi)筷笨。

公式10.28? ?偏導(dǎo)數(shù)。

公式10.29? ?在某一點(diǎn)處進(jìn)行一階泰勒展開(kāi)龟劲。

公式10.31? ?公式10.32? ?公式10.33? ?公式10.35 不懂

公式10.34? ?自己定義的K(卡爾曼增益)

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卡爾曼增益受噪聲協(xié)方差的影響

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