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00034
00035
00036
00037
00038
00039 #ifndef _SPA2D_H_
00040 #define _SPA2D_H_
00041
00042 #ifndef EIGEN_USE_NEW_STDVECTOR
00043 #define EIGEN_USE_NEW_STDVECTOR
00044 #endif // EIGEN_USE_NEW_STDVECTOR
00045
00046 #include <stdio.h>
00047 #include <iostream>
00048
00049 #include <Eigen/Core>
00050 #include <Eigen/Geometry>
00051 #include <Eigen/LU>
00052 #include <Eigen/StdVector>
00053
00054 #include <vector>
00055
00056
00057 #include "csparse.h"
00058
00059
00060
00061
00062 #define SBA_DENSE_CHOLESKY 0
00063 #define SBA_SPARSE_CHOLESKY 1
00064 #define SBA_GRADIENT 2
00065 #define SBA_BLOCK_JACOBIAN_PCG 3
00066
00067
00070
00088
00089 class Node2d
00090 {
00091 public:
00092 EIGEN_MAKE_ALIGNED_OPERATOR_NEW
00093
00095 int nodeId;
00096
00098 Eigen::Matrix<double,3,1> trans;
00099 double arot;
00101 inline void normArot()
00102 {
00103 if (arot > M_PI) arot -= 2.0*M_PI;
00104 if (arot < -M_PI) arot += 2.0*M_PI;
00105 }
00106
00108 Eigen::Matrix<double,2,3> w2n;
00109 void setTransform();
00110
00114
00115
00118 Eigen::Matrix2d dRdx;
00119
00120 void setDr();
00121
00123 bool isFixed;
00124
00127 Eigen::Matrix<double,3,1> oldtrans;
00128 double oldarot;
00129 };
00130
00131
00135
00136 class Con2dP2
00137 {
00138 public:
00139 EIGEN_MAKE_ALIGNED_OPERATOR_NEW
00140
00142 int ndr;
00143
00145 int nd1;
00146
00148 Eigen::Vector2d tmean;
00149 double amean;
00150 Eigen::Matrix<double,3,3> prec;
00151
00153 Eigen::Matrix<double,3,1> err;
00155 inline double calcErr(const Node2d &nd0, const Node2d &nd1);
00156
00158 double calcErrDist(const Node2d &nd0, const Node2d &nd1);
00159
00160
00162 Eigen::Matrix<double,3,3> J0,J0t,J1,J1t;
00163
00166 const static double qScale = 1.0;
00167
00170
00173
00177 void setJacobians(std::vector<Node2d,Eigen::aligned_allocator<Node2d> > &nodes);
00178
00180 bool isValid;
00181 };
00182
00183
00184
00186
00187 class SysSPA2d
00188 {
00189 public:
00190 EIGEN_MAKE_ALIGNED_OPERATOR_NEW
00191
00193 SysSPA2d() { nFixed = 1; verbose = false; lambda = 1.0e-4, print_iros_stats=false; }
00194
00197 int addNode(const Vector3d &pos, int id);
00198 void removeNode(int id);
00199
00200
00201
00202
00203
00204 bool addConstraint(int nd0, int nd1, const Vector3d &mean, const Matrix3d &prec);
00205 bool removeConstraint(int ndi0, int ndi1);
00206
00207
00209 std::vector<Node2d,Eigen::aligned_allocator<Node2d> > nodes;
00210 std::vector<Node2d,Eigen::aligned_allocator<Node2d> > getNodes()
00211 { return nodes; }
00212
00214 std::vector< std::vector< Eigen::Vector2d, Eigen::aligned_allocator<Eigen::Vector2d> > > scans;
00215
00217 int nFixed;
00218
00220 std::vector<Con2dP2,Eigen::aligned_allocator<Con2dP2> > p2cons;
00221
00224 double calcCost(bool tcost = false);
00226 double calcCost(double dist);
00227 double errcost;
00228
00229
00231 void printStats();
00232 void writeSparseA(char *fname, bool useCSparse = false);
00233
00236 void setupSys(double sLambda);
00237 void setupSparseSys(double sLambda, int iter, int sparseType);
00238
00243 double lambda;
00244 int doSPA(int niter, double sLambda = 1.0e-4, int useCSparse = SBA_SPARSE_CHOLESKY, double initTol = 1.0e-8, int CGiters = 50);
00245 int doSPAwindowed(int window, int niter, double sLambda, int useCSparse);
00246
00247
00248 #ifdef SBA_DSIF
00249
00250 void doDSIF(int newnode);
00251 void setupSparseDSIF(int newnode);
00252 #endif
00253
00255 double sqMinDelta;
00256
00258 Eigen::MatrixXd A;
00259 Eigen::VectorXd B;
00260
00262 CSparse2d csp;
00263
00265 void useCholmod(bool yes)
00266 { csp.useCholmod = yes; }
00267
00269 bool verbose;
00270 bool print_iros_stats;
00271
00274 void getGraph(std::vector<float> &graph);
00275 };
00276
00277
00278
00279
00281
00283 bool read2dP2File(char *fname, SysSPA2d spa);
00284
00285
00286 #endif // _SPA2d_H_