通俗易懂理解RANSAC算法

2024-06-02 14:12

本文主要是介绍通俗易懂理解RANSAC算法,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

RANSAC(Random Sample Consensus),翻译为随机抽样一致算法。

算法思路:从所有观测中随机找到几个尽可能少的点去拟合模型,拟合后依次计算模型和所有观测数据的残差,当残差小于给定的阈值时,就将其判断为内点,大于给定的阈值时,就判断为外点,并统计内点的数量,然后再次随机选取几个点拟合模型迭代。如果本次拟合内点数量大于先前的模型,就将旧模型迭代为新的模型。

做过AMCL算法的同学是不是秒懂了,感觉就是一个低配版的粒子滤波。

直接上代码,以我正在做的项目中的一环进行代码分享(三维平面的拟合)。

#include <Eigen/Dense>
#include <cmath>
#include <iostream>
#include <limits>
#include <random>
#include <vector>#include "opencv2/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc.hpp"
using namespace std;
using namespace cv;
using namespace Eigen;struct Point3D {double x, y, z;
};double distance(const Point3D& p1, const Point3D& p2) {return std::sqrt(std::pow(p1.x - p2.x, 2) + std::pow(p1.y - p2.y, 2) +std::pow(p1.z - p2.z, 2));
}Point3D ransacPlaneFitting(const std::vector<Point3D>& points, int max_iterations,double distance_threshold) {int n = points.size();// 生成随机数std::random_device rd;  // 用于随机数引擎获得随机种子std::mt19937 gen(rd()); // 以rd()为种子的标准mersenne_twister_enginestd::uniform_int_distribution<> dis(0, n - 1); // 限制随机数范围Point3D best_plane{0, 0, 0};int best_inliers = 0;// 一直迭代for (int i = 0; i < max_iterations; ++i) {int idx1 = dis(gen);int idx2 = dis(gen);int idx3 = dis(gen);Point3D p1 = points[idx1];Point3D p2 = points[idx2];Point3D p3 = points[idx3];double a = (p2.y - p1.y) * (p3.z - p1.z) - (p2.z - p1.z) * (p3.y - p1.y);double b = (p2.z - p1.z) * (p3.x - p1.x) - (p2.x - p1.x) * (p3.z - p1.z);double c = (p2.x - p1.x) * (p3.y - p1.y) - (p2.y - p1.y) * (p3.x - p1.x);double d = -a * p1.x - b * p1.y - c * p1.z;int inliers = 0;double m_dist = std::sqrt(a * a + b * b + c * c);for (const auto& point : points) {double dist = std::abs(a * point.x + b * point.y + c * point.z + d) / m_dist;if (dist < distance_threshold) {++inliers;}}if (inliers > best_inliers) {best_inliers = inliers;best_plane = {a, b, c};}}return best_plane;
}int main() {int png_size = 4;// TODO: 需要输入一个三维点集std::vector<Point3D> points;int max_iterations = 1000;double distance_threshold = 0.05;Point3D plane = ransacPlaneFitting(points, max_iterations, distance_threshold);// 输出平面的 ABC值std::cout << "Best plane: (" << plane.x << ", " << plane.y << ", " << plane.z << ")"return 0;
}

这篇关于通俗易懂理解RANSAC算法的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1024192

相关文章

深入理解go中interface机制

《深入理解go中interface机制》本文主要介绍了深入理解go中interface机制,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学... 目录前言interface使用类型判断总结前言go的interface是一组method的集合,不

Java Spring的依赖注入理解及@Autowired用法示例详解

《JavaSpring的依赖注入理解及@Autowired用法示例详解》文章介绍了Spring依赖注入(DI)的概念、三种实现方式(构造器、Setter、字段注入),区分了@Autowired(注入... 目录一、什么是依赖注入(DI)?1. 定义2. 举个例子二、依赖注入的几种方式1. 构造器注入(Con

深入理解Go语言中二维切片的使用

《深入理解Go语言中二维切片的使用》本文深入讲解了Go语言中二维切片的概念与应用,用于表示矩阵、表格等二维数据结构,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录引言二维切片的基本概念定义创建二维切片二维切片的操作访问元素修改元素遍历二维切片二维切片的动态调整追加行动态

从原理到实战深入理解Java 断言assert

《从原理到实战深入理解Java断言assert》本文深入解析Java断言机制,涵盖语法、工作原理、启用方式及与异常的区别,推荐用于开发阶段的条件检查与状态验证,并强调生产环境应使用参数验证工具类替代... 目录深入理解 Java 断言(assert):从原理到实战引言:为什么需要断言?一、断言基础1.1 语

Java中的雪花算法Snowflake解析与实践技巧

《Java中的雪花算法Snowflake解析与实践技巧》本文解析了雪花算法的原理、Java实现及生产实践,涵盖ID结构、位运算技巧、时钟回拨处理、WorkerId分配等关键点,并探讨了百度UidGen... 目录一、雪花算法核心原理1.1 算法起源1.2 ID结构详解1.3 核心特性二、Java实现解析2.

使用雪花算法产生id导致前端精度缺失问题解决方案

《使用雪花算法产生id导致前端精度缺失问题解决方案》雪花算法由Twitter提出,设计目的是生成唯一的、递增的ID,下面:本文主要介绍使用雪花算法产生id导致前端精度缺失问题的解决方案,文中通过代... 目录一、问题根源二、解决方案1. 全局配置Jackson序列化规则2. 实体类必须使用Long封装类3.

Springboot实现推荐系统的协同过滤算法

《Springboot实现推荐系统的协同过滤算法》协同过滤算法是一种在推荐系统中广泛使用的算法,用于预测用户对物品(如商品、电影、音乐等)的偏好,从而实现个性化推荐,下面给大家介绍Springboot... 目录前言基本原理 算法分类 计算方法应用场景 代码实现 前言协同过滤算法(Collaborativ

spring IOC的理解之原理和实现过程

《springIOC的理解之原理和实现过程》:本文主要介绍springIOC的理解之原理和实现过程,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、IoC 核心概念二、核心原理1. 容器架构2. 核心组件3. 工作流程三、关键实现机制1. Bean生命周期2.

深入理解Apache Kafka(分布式流处理平台)

《深入理解ApacheKafka(分布式流处理平台)》ApacheKafka作为现代分布式系统中的核心中间件,为构建高吞吐量、低延迟的数据管道提供了强大支持,本文将深入探讨Kafka的核心概念、架构... 目录引言一、Apache Kafka概述1.1 什么是Kafka?1.2 Kafka的核心概念二、Ka

openCV中KNN算法的实现

《openCV中KNN算法的实现》KNN算法是一种简单且常用的分类算法,本文主要介绍了openCV中KNN算法的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的... 目录KNN算法流程使用OpenCV实现KNNOpenCV 是一个开源的跨平台计算机视觉库,它提供了各