ceres优化库的使用

        Ceres是一个广泛使用的最小二乘问题求解库。在 Ceres 中,只需要按照一定的步骤定义待解的优化问题,然后交给求解器计算。 Ceres求解的最小二乘问题一边的形式如下:

ceres优化库的使用_第1张图片

1、定义每个参数块,在 SLAM 中可以定义四元数,李代数等这种特殊的结构。如果是向量,那么我们需要为每个参数块分配一个 double 数组来存储变量值;


2、定义残差块的计算方式:残差块通常关联若干个参数块,对它们进行一些自定义计算,然后返回残差值。 Ceres 对它们平方求和之后,作为目标函数的值。


3、残差块往往也需要定义雅可比的计算方式。在 Ceres 中,你可以使用它提供的“自动求导”功能,也可以手动指定雅可比计算过程。如果要使用自动求导,那么残差块需要按照特定的写法书写:残差的计算过程应该是一个带模板的括号运算符。


4、把所有的参数和残差块加入 Ceres 定义的 Problem 中,调用Solve 函数求解之前,可以传入一些配置参数,如迭代次数、终止条件等。


 

一、ceres::Problem

Problem包含两个主要的成员函数Problem::AddResidalBlock() and Problem::AddParameterBlock()

Problem::AddResidualBlock()

Problem::AddResidualBlock()顾名思义,就是向问题中添加一个残差块。它添加了一个CostFunction和一个可选的LossFunction,并将CostFunction与一组参数块相连。
loss_function可以是nullptr,在这种情况下,项的代价只是残差的二范数

Problem::AddParameterBlock()

用户可以选择使用 Problem::AddParameterBlock() 显式添加参数块。这会导致额外的正确性检查;但是,如果 Problem::AddParameterBlock()不存在,Problem::AddResidualBlock() 会隐式添加参数块,因此不需要显式调用 Problem::AddParameterBlock()。

Problem::AddParameterBlock()的另一个作用是将LocalParameterization 对象与参数块相关联。

Problem::SetParameterBlockConstant() 和 SetParameterBlockVariable().

在优化问题中我们常常会需要固定某一个参数不优化,可以使用Problem::SetParameterBlockConstant(),反之要解除这种固定使用SetParameterBlockVariable().

 参考文章

https://blog.51cto.com/u_15127566/4401873

https://www.jianshu.com/p/7a082aeac1fe

ceres的常见用法总结_Enochzhu的博客-CSDN博客_ceres用法

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