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非线性优化(三):g2o源代码
新年伊始,新鲁源码让我们探讨一下g2o(通用图优化)在SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)中的新鲁源码后端优化库应用。在《十四讲》中,新鲁源码我们对g2o有了初步的新鲁源码了解,并总结了其在SLAM中的新鲁源码隐藏菜单源码使用情况。与ceres相比,新鲁源码g2o的新鲁源码文档较为简略,主要依赖于两篇论文进行参考。新鲁源码本文将深入探讨g2o的新鲁源码源代码,特别是新鲁源码核心文件夹中的部分,以揭示这个在SLAM领域广为人知的新鲁源码后端优化库的内在机理。
首先,新鲁源码让我们通过一张类关系图来直观理解g2o的新鲁源码架构。整个g2o系统分为三层:HyperGraph、新鲁源码山顶指标源码OptimizableGraph、以及SparseOptimizer。HyperGraph作为最高层,提供了一个高度抽象的框架,其内部通过内类的方式实现了Vertex和Edge的结构。Vertex和Edge相互关联,Vertex存储与节点相关联的边的集合,而Edge则记录了与之链接的节点信息。HyperGraph提供了基本的节点和边的操作,如获取、设置等,同时也包含了更复杂的功能,如节点和边的合并、删除等。逊克模板源码
OptimizableGraph继承自HyperGraph,进一步丰富了Vertex和Edge的实现,为图优化提供了更具体的接口。OptimizableGraph引入了海塞矩阵和b向量的概念,以及与之相关的操作,如获取海塞矩阵元素、设置参数位置等。此外,它还支持通过栈操作(pop、push)来管理节点信息。
在OptimizableGraph之上,SparseOptimizer作为优化操作的对象,实现了优化的接口,并提供了初始化、谷歌android 源码辅助函数以及优化的核心函数。SparseOptimizer通过内部类实现了Vertex和Edge的实例化,为具体的优化算法提供了操作图的接口。
在实现细节方面,BaseVertex和BaseEdge类继承了OptimizableGraph中的相应类,实现了节点和边的基本功能。BaseVertex类负责记录节点的海塞矩阵、b向量和估计值,并提供了数值求导的备份和恢复功能。BaseEdge类则负责处理测量信息和信息矩阵的计算,包括计算误差、构造二次形式等。此外,不同类型的蓝梦源码边(BaseUnaryEdge、BaseBinaryEdge、BaseMultiEdge)通过继承BaseEdge类,实现了不同链接节点数量的边的特殊操作。
鲁棒核函数的实现是g2o优化框架中一个关键部分,它在处理非线性优化问题时提供了鲁棒性,确保了优化过程的稳定性。g2o通过RobustKernel虚基类提供了设置和获取核函数参数的接口,并在具体实现中使用了简化版本的计算公式,以保证信息矩阵的正定性。
最后,OptimizationAlgorithm类定义了优化器的一系列接口,如初始化、计算边际值和求解等。g2o的优化算法包括GN、LM和dog-leg,它们分别实现了不同的求解策略,而具体的矩阵求解任务则通过Solver类及其派生类(如BlockSolver)完成。BlockSolver类提供了一个通用框架,允许用户自定义线性求解器,如直接求解、迭代求解等。
综上所述,g2o通过层次化的类结构,提供了从抽象到具体、从基础到进阶的图优化解决方案,其设计旨在高效、鲁棒地解决SLAM中的后端优化问题。深入理解g2o的源代码,对于开发者和研究者来说,不仅能够提高优化算法的实现效率,还能深刻理解SLAM系统中的优化机制。
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