ceres-solver是google出的解決非線性最小二乘問題的庫,非線性最小二乘問題具有如下形式:
ρi(∥fi(xi1,…,xik)∥2)是我們所說的殘差,fi(⋅)在ceres中叫做costfunction,ρi(⋅)叫做lossfunction,用來剔除異常值影響。
ceres最簡單的應用,其他博主的部落格中已經有很好的說明,ceres-solver庫入門
這裡做乙個小的總結:
對於autodiffcostfunction型別的costfunction,我們構造乙個結構體,重寫template operator(),注意型別為模板型別,重新定義了()函式,將結構體作為autodiffcostfunction的引數。
// struct
struct costfunctor
};// make costfunction
costfunction* cost_function =
new autodiffcostfunction1, 1>(new costfunctor);
problem.addresidualblock(cost_function, null, &x);
對於numericdiffcostfunction型別的costfunction,與autodiffcostfunction類似,只不過將結構體的接收型別不再是模板型別,用double型別代替了模板型別。
******costfunction::evaluate 提供乙個 parameters 陣列作為輸入, 輸出 residuals 陣列作為殘差 ,輸出陣列 jacobians來顯示jacobians. jacobians是乙個可選項,evaluate檢查他是否為 non-null,如果非空,就用殘差方程的導數來填充他,因為殘差方程是線性的,所以jacobians是常數。(輸出慘差和jacobians怎麼用? 如何構建costfunction?)// struct
在有些情況下,不使用autodiffcostfunction,例如我們用近似的方式計算導數,而不是用autodiff的鏈式法則,我們需要自己的殘差和jacobin計算。這時我們定義乙個costfunction或者sizedcostfunction的子類。struct numericdiffcostfunctor
};// make costfunction
costfunction* cost_function =
new numericdiffcostfunction1, 1>(
new numericdiffcostfunctor);
problem.addresidualblock(cost_function, null, &x);
class quadraticcostfunction : public ceres::sizedcostfunction<1, 1>
virtual
bool evaluate(double
const* const* parameters,
double* residuals,
double** jacobians) const
return
true;
}};
對於有多個殘差的情況,我們可以構建多個autodiffcostfunction,例如
f1(x
)f2(
x)f3
(x)f
4(x)
f(x)
=x1+
10x2=
5‾√(
x3−x
4)=(
x2−2
x3)2
=10‾‾
‾√(x
1−x4
)2=[
f1(x
),f2
(x),
f3(x
),f4
(x)]
// struct
/* struct f1 f2 f3 is omited */
struct f4
};// make costfunction
problem.addresidualblock(
new autodiffcostfunction1, 1, 1>(new f1), null, &x1, &x2);
problem.addresidualblock(
new autodiffcostfunction1, 1, 1>(new f2), null, &x3, &x4);
problem.addresidualblock(
new autodiffcostfunction1, 1, 1>(new f3), null, &x2, &x3)
problem.addresidualblock(
new autodiffcostfunction1, 1, 1>(new f4), null, &x1, &x4);
addresidualblock函式是乙個模板函式,模板引數為」costfunction,lossfunction,param1,param2,…」,lossfunction可以為null,表示不使用lossfunction,param最多有10個。
接下來會對ceres例程做一下學習。
Ceres Solver學習筆記 2
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