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00030
00031
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00033
00034
00035 #ifndef NDT_MATCHER_D2D_2D_HH
00036 #define NDT_MATCHER_D2D_2D_HH
00037
00038 #include "ndt_map.h"
00039 #include "pcl/point_cloud.h"
00040 #include "Eigen/Core"
00041
00042 #include <stdlib.h>
00043 #include <stdio.h>
00044 #include <math.h>
00045
00046 namespace lslgeneric
00047 {
00048
00052 template <typename PointSource, typename PointTarget>
00053 class NDTMatcherD2D_2D
00054 {
00055 public:
00062 NDTMatcherD2D_2D(bool _isIrregularGrid,
00063 bool useDefaultGridResolutions, std::vector<double> _resolutions)
00064 {
00065 this->init(_isIrregularGrid,useDefaultGridResolutions,_resolutions);
00066 }
00067 NDTMatcherD2D_2D()
00068 {
00069 this->init(false,true,std::vector<double>());
00070 }
00071 NDTMatcherD2D_2D(const NDTMatcherD2D_2D& other)
00072 {
00073 this->init(other.isIrregularGrid,false,other.resolutions);
00074 }
00075
00089 bool match( pcl::PointCloud<PointTarget>& target,
00090 pcl::PointCloud<PointSource>& source,
00091 Eigen::Transform<double,3,Eigen::Affine,Eigen::ColMajor>& T,
00092 bool useInitialGuess = false);
00093
00105 bool match( NDTMap<PointTarget>& target,
00106 NDTMap<PointSource>& source,
00107 Eigen::Transform<double,3,Eigen::Affine,Eigen::ColMajor>& T,
00108 bool useInitialGuess = false);
00109
00110
00111
00112
00113 virtual double derivativesNDT_2d(
00114 const std::vector<NDTCell<PointSource>*> &source,
00115 const NDTMap<PointTarget> &target,
00116 Eigen::MatrixXd &score_gradient,
00117 Eigen::MatrixXd &Hessian,
00118 bool computeHessian
00119 );
00120 double finalscore;
00121 double current_resolution;
00122
00124 int ITR_MAX;
00126 bool step_control;
00128 double DELTA_SCORE;
00129 protected:
00130
00131 Eigen::Matrix<double,3,3> Jest;
00132 Eigen::Matrix<double,9,3> Hest;
00133 Eigen::Matrix<double,3,9> Zest;
00134 Eigen::Matrix<double,9,9> ZHest;
00135
00136 Eigen::Matrix<double,3,1> xtBJ, xtBZBx, Q;
00137
00138 Eigen::Matrix<double,3,3> JtBJ, xtBZBJ, xtBH, xtBZBZBx, xtBZhBx;
00139 Eigen::Matrix<double,1,3> TMP1, xtB;
00140
00141 int NUMBER_OF_ACTIVE_CELLS;
00142 int NUMBER_OF_POINTS;
00143 double lfd1,lfd2;
00144 int iteration_counter_internal;
00145 bool isIrregularGrid;
00146 std::vector<double> resolutions;
00147
00148 double normalizeAngle(double a);
00149
00150 void init(bool _isIrregularGrid,
00151 bool useDefaultGridResolutions, std::vector<double> _resolutions);
00152
00153
00154 virtual bool update_gradient_hessian_2d(
00155 Eigen::MatrixXd &score_gradient,
00156 Eigen::MatrixXd &Hessian,
00157 const Eigen::Vector3d &m1,
00158 const Eigen::Matrix3d &C1,
00159 const double &likelihood,
00160 bool computeHessian);
00161
00162
00163 void computeDerivatives_2d(Eigen::Vector3d &m1, Eigen::Matrix3d C1, bool computeHessian=true);
00164
00165
00166 virtual bool update_gradient_hessian_local_2d(
00167 Eigen::MatrixXd &score_gradient,
00168 Eigen::MatrixXd &Hessian,
00169 const Eigen::Vector3d &m1,
00170 const Eigen::Matrix3d &C1,
00171 const double &likelihood,
00172 const Eigen::Matrix<double,3,3> &_Jest,
00173 const Eigen::Matrix<double,9,3> &_Hest,
00174 const Eigen::Matrix<double,3,9> &_Zest,
00175 const Eigen::Matrix<double,9,9> &_ZHest,
00176 bool computeHessian);
00177
00178
00179 void computeDerivativesLocal_2d(Eigen::Vector3d &m1, Eigen::Matrix3d C1,
00180 Eigen::Matrix<double,3,3> &_Jest,
00181 Eigen::Matrix<double,9,3> &_Hest,
00182 Eigen::Matrix<double,3,9> &_Zest,
00183 Eigen::Matrix<double,9,9> &_ZHest,
00184 bool computeHessian);
00185
00186
00187
00188 double lineSearch2D(
00189 Eigen::Matrix<double,3,1> &increment,
00190 std::vector<NDTCell<PointSource>*> &source,
00191 NDTMap<PointTarget> &target) ;
00192
00193
00194 struct MoreThuente
00195 {
00196 static double min(double a, double b);
00197 static double max(double a, double b);
00198 static double absmax(double a, double b, double c);
00199 static int cstep(double& stx, double& fx, double& dx,
00200 double& sty, double& fy, double& dy,
00201 double& stp, double& fp, double& dp,
00202 bool& brackt, double stmin, double stmax);
00203 };
00204
00205
00206 public:
00207 EIGEN_MAKE_ALIGNED_OPERATOR_NEW
00208 };
00209
00210 }
00211
00212 #include <impl/ndt_matcher_d2d_2d.hpp>
00213 #endif