colmap参数调优

colmap中进行三角化的时候,一些参数存在与IncrementalPipelineOptions结构体中,影响重建精度的参数主要涉及:特征匹配、BA(Bundle Adjustment 捆绑调整)、初始化、相机参数优化、并行计算等。
 

关键参数优化


(1) 影响特征匹配的参数


参数    默认值    推荐优化    作用
min_num_matches    15    30    过滤低质量的特征匹配
init_num_trials    200    500    选取初始帧对的最大尝试次数
ignore_watermarks    false    true    过滤带水印的图像(如果数据集有水印)
优化原因:

min_num_matches = 30:更严格的匹配标准,减少误匹配。
init_num_trials = 500:初始图像选择更稳定,避免局部最优解。
ignore_watermarks = true(如果有水印):防止水印影响特征匹配。

(2) 影响 BA(Bundle Adjustment)的参数


参数    默认值    推荐优化    作用
ba_local_num_images    6    12    局部 BA 时优化的相邻图像数量
ba_local_max_num_iterations    25    50    局部 BA 迭代次数
ba_local_function_tolerance    0.0    1e-6    局部 BA 终止条件
ba_global_max_num_iterations    50    100    全局 BA 迭代次数
ba_global_function_tolerance    0.0    1e-6    全局 BA 终止条件
ba_refine_focal_length    true    true    允许优化焦距
ba_refine_principal_point    false    true    允许优化相机主点
ba_refine_extra_params    true    true    允许优化畸变参数

优化原因:

增加 ba_local_num_images 让局部 BA 参考更多相邻图像,提高相机参数稳定性。
增加 ba_local_max_num_iterations 和 ba_global_max_num_iterations 提高 BA 收敛精度。
ba_refine_principal_point = true 允许优化主点,提高相机标定精度。

(3) 影响 BA 触发频率的参数


参数    默认值    推荐优化    作用
ba_global_images_ratio    1.1    1.05    按新增图像数触发 BA
ba_global_points_ratio    1.1    1.05    按新增 3D 点数触发 BA
ba_global_images_freq    500    250    每增加 250 张图像触发一次 BA
ba_global_points_freq    250000    125000    每增加 12.5万 个 3D 点触发 BA
优化原因:

让 BA 触发更频繁(降低漂移误差)。
ba_global_images_ratio = 1.05 让 BA 更频繁 触发,提高精度。
ba_global_images_freq = 250 降低 BA 触发阈值,使 BA 更快调整模型。


(4) 影响初始图像选择的参数


参数    默认值    推荐优化    作用
init_image_id1    -1    手动指定    设定初始化的第一张图像
init_image_id2    -1    手动指定    设定初始化的第二张图像
优化原因:

如果初始化帧选得不好,整个 SfM 可能会 崩溃 或出现错误。
推荐手动指定 init_image_id1 和 init_image_id2(用 COLMAP GUI 选择一对视角相差较大的图像)。

(5) 影响计算速度的参数


参数    默认值    推荐优化    作用
num_threads    -1    8    设定计算线程数
ba_min_num_residuals_for_cpu_multi_threading    50000    20000    BA 任务并行计算的阈值
ba_use_gpu    false    true(如果有 GPU)    使用 GPU 加速 BA
ba_gpu_index    "-1"    "0"    指定 GPU 设备 ID
优化原因:

num_threads = 8(提高 CPU 计算并行度)。
ba_use_gpu = true(如果有 GPU,加速 BA)。
ba_min_num_residuals_for_cpu_multi_threading = 20000(降低并行计算阈值)。

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