examples/bal_problem.h

   1 // Ceres Solver - A fast non-linear least squares minimizer
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  27 // POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  28 //
  29 // Author: sameeragarwal@google.com (Sameer Agarwal)
  30 //
  31 // Class for loading and holding in memory bundle adjustment problems
  32 // from the BAL (Bundle Adjustment in the Large) dataset from the
  33 // University of Washington.
  34 //
  35 // For more details see http://grail.cs.washington.edu/projects/bal/
  36
  37 #ifndef CERES_EXAMPLES_BAL_PROBLEM_H_
  38 #define CERES_EXAMPLES_BAL_PROBLEM_H_
  39
  40 #include <string>
  41
  42 namespace ceres {
  43 namespace examples {
  44
  45 class BALProblem {
  46  public:
  47   explicit BALProblem(const std::string& filename, bool use_quaternions);
  48   ~BALProblem();
  49
  50   void WriteToFile(const std::string& filename) const;
  51   void WriteToPLYFile(const std::string& filename) const;
  52
  53   // Move the "center" of the reconstruction to the origin, where the
  54   // center is determined by computing the marginal median of the
  55   // points. The reconstruction is then scaled so that the median
  56   // absolute deviation of the points measured from the origin is
  57   // 100.0.
  58   //
  59   // The reprojection error of the problem remains the same.
  60   void Normalize();
  61
  62   // Perturb the camera pose and the geometry with random normal
  63   // numbers with corresponding standard deviations.
  64   void Perturb(const double rotation_sigma,
  65                const double translation_sigma,
  66                const double point_sigma);
  67
  68   int camera_block_size()      const { return use_quaternions_ ? 10 : 9; }
  69   int point_block_size()       const { return 3;                         }
  70   int num_cameras()            const { return num_cameras_;              }
  71   int num_points()             const { return num_points_;               }
  72   int num_observations()       const { return num_observations_;         }
  73   int num_parameters()         const { return num_parameters_;           }
  74   const int* point_index()     const { return point_index_;              }
  75   const int* camera_index()    const { return camera_index_;             }
  76   const double* observations() const { return observations_;             }
  77   const double* parameters()   const { return parameters_;               }
  78   const double* cameras()      const { return parameters_;               }
  79   double* mutable_cameras()          { return parameters_;               }
  80   double* mutable_points() {
  81     return parameters_  + camera_block_size() * num_cameras_;
  82   }
  83
  84  private:
  85   void CameraToAngleAxisAndCenter(const double* camera,
  86                                   double* angle_axis,
  87                                   double* center) const;
  88
  89   void AngleAxisAndCenterToCamera(const double* angle_axis,
  90                                   const double* center,
  91                                   double* camera) const;
  92   int num_cameras_;
  93   int num_points_;
  94   int num_observations_;
  95   int num_parameters_;
  96   bool use_quaternions_;
  97
  98   int* point_index_;
  99   int* camera_index_;
 100   double* observations_;
 101   // The parameter vector is laid out as follows
 102   // [camera_1, ..., camera_n, point_1, ..., point_m]
 103   double* parameters_;
 104 };
 105
 106 }  // namespace examples
 107 }  // namespace ceres
 108
 109 #endif  // CERES_EXAMPLES_BAL_PROBLEM_H_