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cv::DownhillSolver 类参考抽象类

此类用于执行函数的非线性非约束最小化。 更多...

#include <opencv2/core/optim.hpp>

cv::DownhillSolver 的协作图

公共成员函数

virtual void getInitStep (OutputArray step) const =0
 返回下山单纯形算法中将使用的初始步长。
 
virtual void setInitStep (InputArray step)=0
 设置下山单纯形算法中将使用的初始步长。
 
- 继承自 cv::MinProblemSolver 的公共成员函数
virtual Ptr< FunctiongetFunction () const =0
 优化函数的 Getter。
 
virtual TermCriteria getTermCriteria () const =0
 此算法先前设置的终止标准的 Getter。
 
virtual double minimize (InputOutputArray x)=0
 实际运行算法并执行最小化。
 
virtual void setFunction (const Ptr< Function > &f)=0
 优化函数的 Setter。
 
virtual void setTermCriteria (const TermCriteria &termcrit)=0
 设置求解器的终止标准。
 
- 继承自 cv::Algorithm 的公共成员函数
 Algorithm ()
 
virtual ~Algorithm ()
 
virtual void clear ()
 清除算法状态。
 
virtual bool empty () const
 如果 Algorithm 为空(例如,在最开始或在读取不成功后),则返回 true。
 
virtual String getDefaultName () const
 
virtual void read (const FileNode &fn)
 从文件存储中读取算法参数。
 
virtual void save (const String &filename) const
 
void write (const Ptr< FileStorage > &fs, const String &name=String()) const
 
virtual void write (FileStorage &fs) const
 将算法参数存储到文件存储中。
 
void write (FileStorage &fs, const String &name) const
 

静态公共成员函数

static Ptr< DownhillSolvercreate (const Ptr< MinProblemSolver::Function > &f=Ptr< MinProblemSolver::Function >(), InputArray initStep=Mat_< double >(1, 1, 0.0), TermCriteria termcrit=TermCriteria(TermCriteria::MAX_ITER+TermCriteria::EPS, 5000, 0.000001))
 此函数返回指向可立即使用的 DownhillSolver 对象的引用。
 
- 继承自 cv::Algorithm 的静态公共成员函数
template<typename _Tp >
static Ptr< _Tpload (const String &filename, const String &objname=String())
 从文件中加载算法。
 
template<typename _Tp >
static Ptr< _TploadFromString (const String &strModel, const String &objname=String())
 从字符串加载算法。
 
template<typename _Tp >
static Ptr< _Tpread (const FileNode &fn)
 从文件节点读取算法。
 

额外的继承成员

- 继承自 cv::Algorithm 的保护成员函数
void writeFormat (FileStorage &fs) const
 

详细描述

此类用于执行函数的非线性非约束最小化。

定义在 n 维欧几里得空间上,使用 Nelder-Mead 方法,也称为下山单纯形法**。有关该方法的基本思想可以从 http://en.wikipedia.org/wiki/Nelder-Mead_method 获取。

应该注意的是,此方法虽然是确定性的,但更像是一种启发式方法,因此可能会收敛到局部最小值,而不一定是全局最小值。它是一种迭代优化技术,每一步都仅使用在 n+1 个点处评估的函数值信息,这些点排列为 n 维空间中的单纯形(因此该方法的第二个名称)。在每一步中,都会选择一个新的点来评估函数,将获得的值与先前的值进行比较,并根据此信息,单纯形改变其形状,缓慢地移动到局部最小值。因此,此方法使用函数值来做出决策,与例如非线性共轭梯度法(也在 optim 中实现)相反。

当完成的函数评估次数超过 termcrit.maxCount 时,当单纯形顶点处的函数值在 termcrit.epsilon 范围内时,或者当单纯形变得太小以至于可以包含在具有 termcrit.epsilon 边的框中时,Algorithm 停止,无论哪个先发生,对于某些用户定义的正整数 termcrit.maxCount 和正非整数 termcrit.epsilon。

注意
DownhillSolver 是抽象接口 cv::MinProblemSolver 的派生类,而 cv::MinProblemSolver 反过来又派生自 Algorithm 接口,用于封装 optim 模块中所有非线性优化算法的通用功能。
终止标准应满足以下条件
termcrit.type == (TermCriteria::MAX_ITER + TermCriteria::EPS) && termcrit.epsilon > 0 && termcrit.maxCount > 0
@ MAX_ITER
同上
定义 types.hpp:901
@ EPS
迭代算法停止时的所需精度或参数变化
定义 types.hpp:902

成员函数文档

◆ create()

static Ptr< DownhillSolver > cv::DownhillSolver::create ( const Ptr< MinProblemSolver::Function > & f = PtrMinProblemSolver::Function >(),
InputArray initStep = Mat_< double >(1, 1, 0.0),
TermCriteria termcrit = TermCriteria(TermCriteria::MAX_ITER+TermCriteria::EPS, 5000, 0.000001) )
static

此函数返回指向可立即使用的 DownhillSolver 对象的引用。

所有参数都是可选的,因此即使根本没有参数也可以调用此过程。在这种情况下,将使用默认值。由于终止标准的默认值是唯一合理的,如果未将各个参数提供给 create(),则应在获得的对象上调用 MinProblemSolver::setFunction()DownhillSolver::setInitStep()。否则,两种方式(将参数提供给 createDownhillSolver() 或遗漏它们并调用 MinProblemSolver::setFunction()DownhillSolver::setInitStep())绝对等效(并且如果检测到无效输入,将以相同的方式丢弃相同的错误)。

参数
◆ hashtableResize()指向将被最小化的函数的指针,类似于您通过 MinProblemSolver::setFunction 提交的指针。
initStep将用于构造初始单纯形的初始步长,类似于您通过 MinProblemSolver::setInitStep 提交的步长。
终止条件算法的终止标准,类似于您通过 MinProblemSolver::setTermCriteria 提交的标准。

◆ getInitStep()

virtual void cv::DownhillSolver::getInitStep ( OutputArray step) const
纯虚函数

返回下山单纯形算法中将使用的初始步长。

参数
step算法中将使用的初始步长。请注意,虽然相应的 setter 接受列向量以及行向量,但此方法将返回一个行向量。
另请参见
DownhillSolver::setInitStep

◆ setInitStep()

virtual void cv::DownhillSolver::setInitStep ( InputArray step)
纯虚函数

设置下山单纯形算法中将使用的初始步长。

步长与初始点(在 DownhillSolver::minimize 中给出)是两个 n 维向量,用于确定初始单纯形的形状。粗略地说,初始点确定单纯形的位置(它将成为单纯形的质心),而步长确定单纯形的扩展(每个维度的大小)。更准确地说,如果 \(s,x_0\in\mathbb{R}^n\) 分别是初始步长和初始点,则单纯形的顶点将是:\(v_0:=x_0-\frac{1}{2} s\) 和 \(v_i:=x_0+s_i\) 对于 \(i=1,2,\dots,n\),其中 \(s_i\) 表示初始步长的 n 次坐标的投影(投影结果被视为由 \(s_i:=e_i\cdot\left<e_i\cdot s\right>\) 给出的向量,其中 \(e_i\) 形成规范基)

参数
step算法中将使用的初始步长。粗略地说,它确定初始单纯形的扩展(每个维度的大小)。

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