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Problema de mínimos quadrados

Problema de mínimos quadrados

Mensagempor brunozi » Ter Set 29, 2009 10:54

Olá, pessoal,

Estou com um problema que envolve a estimação de posição e orientação de um objeto no espaço 3D, a partir de sua projeção 2D, no caso, um frame de vídeo, supondo conhecida a posição e orientação no frame anterior.
O problema é o seguinte:

Tenho alguns pontos 3D do objeto no instante (t-1): {P}_{i, t - 1} = {[ {X}_{i, t - 1}  {Y}_{i, t - 1}  {Z}_{i, t - 1} 1 ]}^{T}

Tenho os correspondentes pontos 2D no instante t: {p}_{i, t} = {[ {x}_{i, t }  {y}_{i, t}  ]}^{T}

A transformação dos pontos do instante (t - 1) para o instante t é calculada por:
\begin{pmatrix}
   {X}_{t} \\ 
   {Y}_{t} \\ 
   {Z}_{t} \\ 
   1  
\end{pmatrix} = 
\begin{pmatrix}
   1 & -\Delta\gamma & \Delta\beta & -\Delta{t}_{x} \\ 
   \Delta\gamma & 1 & -\Delta\alpha & -\Delta{t}_{y} \\ 
   -\Delta\beta & \Delta\alpha & 1 & -\Delta{t}_{z} \\ 
   0 & 0 & 0 & 1  
\end{pmatrix}
*
\begin{pmatrix}
   {X}_{t - 1} \\ 
   {Y}_{t - 1} \\ 
   {Z}_{t - 1} \\ 
   1  
\end{pmatrix}

E a projecão 2D desses pontos é calculada por:
{{p}_{t}}^{\ast}  =
\begin{pmatrix}
   {x}_{t} \\ 
   {y}_{t} 
\end{pmatrix} = 
\begin{pmatrix}
   {X}_{t} \\ 
   {Y}_{t} 
\end{pmatrix}
.
\frac{f}{{Z}_{t}} =
\begin{pmatrix}
   {X}_{t - 1} - {Y}_{t - 1} \Delta\gamma + {Z}_{t - 1} \Delta\beta + \Delta{t}_{x} \\ 
   {X}_{t - 1} \Delta\gamma + {Y}_{t - 1} - {Z}_{t - 1} \Delta\alpha + \Delta{t}_{y}
\end{pmatrix}
. \frac{f}{{-X}_{t - 1} \Delta\beta + {Y}_{t - 1} \Delta\alpha + {Z}_{t - 1} + \Delta{t}_{z}}

O objetivo é encontrar o valor de \Delta\mu = {[\Delta\alpha \Delta\beta \Delta\gamma \Delta{t}_{x} \Delta{t}_{y} \Delta{t}_{z} ]}^{T} que minimize o erro: e = \sum_{i = 1}^{n} \left| \left| {p}_{t} - {{p}_{t}}^{\ast} \right| \right|

O problema é que ainda não consegui ver como aplicar mínimos quadrados a esse problema, que tem parâmetros tanto no numerados como no denominador.

É possível aplicar mínimos quadrados a um problema desse tipo? Como posso fazer isso? Ou, onde posso encontrar informações sobre como fazer isso?


Obrigado.
brunozi
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Assunto: simplifiquei e achei...está certo?????????????
Autor: zig - Sex Set 23, 2011 13:57

{(0,05)}^{-\frac{1}{2}}=\frac{10}{\sqrt[5]}{(0,05)}^{-\frac{1}{2}}=\frac{10}{\sqrt[2]{5}}


Assunto: simplifiquei e achei...está certo?????????????
Autor: Vennom - Sex Set 23, 2011 21:41

zig escreveu:{(0,05)}^{-\frac{1}{2}}=\frac{10}{\sqrt[5]}{(0,05)}^{-\frac{1}{2}}=\frac{10}{\sqrt[2]{5}}


Rpz, o negócio é o seguinte:
Quando você tem uma potência negativa, tu deve inverter a base dela. Por exemplo: {\frac{1}{4}}^{-1} = \frac{4}{1}

Então pense o seguinte: a fração geratriz de 0,05 é \frac{1}{20} , ou seja, 1 dividido por 20 é igual a 0.05 . Sendo assim, a função final é igual a vinte elevado à meio.
Veja: {0,05}^{-\frac{1}{2}} = {\frac{1}{20}}^{-\frac{1}{2}} = {\frac{20}{1}}^{\frac{1}{2}} = \sqrt[2]{20}

A raiz quadrada de vinte, você acha fácil, né?

Espero ter ajudado.


Assunto: simplifiquei e achei...está certo?????????????
Autor: fraol - Dom Dez 11, 2011 20:23

Nós podemos simplificar, um pouco, sqrt(20) da seguinte forma:

sqrt(20) = sqrt(4 . 5) = sqrt( 2^2 . 5 ) = 2 sqrt(5).

É isso.


Assunto: simplifiquei e achei...está certo?????????????
Autor: fraol - Dom Dez 11, 2011 20:24

Nós podemos simplificar, um pouco, \sqrt(20) da seguinte forma:

\sqrt(20) = \sqrt(4 . 5) = \sqrt( 2^2 . 5 ) = 2 \sqrt(5).

É isso.