EgtGeomKernel :

- correzione calcolo PCA per punti (aumentata precisione).
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Dario Sassi
2024-11-27 15:31:45 +01:00
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commit 1b08f4bbdd
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+41 -31
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@@ -14,36 +14,28 @@
//--------------------------- Include ----------------------------------------
#include "stdafx.h"
#include "PointsPCA.h"
#include "/EgtDev/Extern/Eigen/Dense"
//----------------------------------------------------------------------------
PointsPCA::PointsPCA( void)
{
// azzero numero punti
m_dTotW = 0 ;
// azzero il baricentro
m_ptCen.Set( 0, 0, 0) ;
// azzero matrice di covarianza
m_CovMat.setZero() ;
// inizializzo il rank ad un valore assurdo
m_nRank = - 1 ;
// inizializzo baricentro
m_ptCen.Set( 0, 0, 0) ;
// inizializzo il peso totale
m_dTotW = 0 ;
// riservo memoria per la matrice di punti e pesi
m_vPntW.reserve( 128) ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
void
PointsPCA::AddPoint( const Point3d& ptP, double dW)
{
// incremento numero punti
m_dTotW += dW ;
// aggiorno il baricentro
m_ptCen += dW * ptP ;
// aggiorno la matrice di covarianza (solo triangolo superiore perchè simmetrica)
m_CovMat(0,0) += dW * ( ptP.x * ptP.x) ;
m_CovMat(1,1) += dW * ( ptP.y * ptP.y) ;
m_CovMat(2,2) += dW * ( ptP.z * ptP.z) ;
m_CovMat(0,1) += dW * ( ptP.x * ptP.y) ;
m_CovMat(0,2) += dW * ( ptP.x * ptP.z) ;
m_CovMat(1,2) += dW * ( ptP.y * ptP.z) ;
// salvo i dati
m_vPntW.emplace_back( ptP, dW) ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
@@ -58,29 +50,47 @@ PointsPCA::Finalize( void)
m_nRank = 0 ;
// se non sono stati assegnati punti, esco
if ( m_dTotW < EPS_ZERO)
if ( m_vPntW.empty())
return false ;
// fattore di scala per numero di punti
// calcolo del peso totale
for ( const auto& PntW : m_vPntW)
m_dTotW += PntW.second ;
if ( m_dTotW < EPS_ZERO)
return false ;
// fattore di scala
double dScale = 1 / m_dTotW ;
// calcolo del baricentro
for ( const auto& PntW : m_vPntW)
m_ptCen += PntW.second * PntW.first ;
m_ptCen *= dScale ;
// completo la matrice di covarianza
m_CovMat(0,0) = m_CovMat(0,0) * dScale - m_ptCen.x * m_ptCen.x ;
m_CovMat(1,1) = m_CovMat(1,1) * dScale - m_ptCen.y * m_ptCen.y ;
m_CovMat(2,2) = m_CovMat(2,2) * dScale - m_ptCen.z * m_ptCen.z ;
m_CovMat(0,1) = m_CovMat(0,1) * dScale - m_ptCen.x * m_ptCen.y ;
m_CovMat(0,2) = m_CovMat(0,2) * dScale - m_ptCen.x * m_ptCen.z ;
m_CovMat(1,2) = m_CovMat(1,2) * dScale - m_ptCen.y * m_ptCen.z ;
m_CovMat(1,0) = m_CovMat(0,1) ;
m_CovMat(2,0) = m_CovMat(0,2) ;
m_CovMat(2,1) = m_CovMat(1,2) ;
// matrice di covarianza
Eigen::Matrix3d CovMat ;
CovMat.setZero() ;
for ( const auto& PntW : m_vPntW) {
Point3d ptP( PntW.first.x - m_ptCen.x, PntW.first.y - m_ptCen.y, PntW.first.z - m_ptCen.z) ;
CovMat(0,0) += PntW.second * ( ptP.x * ptP.x) ;
CovMat(1,1) += PntW.second * ( ptP.y * ptP.y) ;
CovMat(2,2) += PntW.second * ( ptP.z * ptP.z) ;
CovMat(0,1) += PntW.second * ( ptP.x * ptP.y) ;
CovMat(0,2) += PntW.second * ( ptP.x * ptP.z) ;
CovMat(1,2) += PntW.second * ( ptP.y * ptP.z) ;
}
CovMat(0,0) = CovMat(0,0) * dScale ;
CovMat(1,1) = CovMat(1,1) * dScale ;
CovMat(2,2) = CovMat(2,2) * dScale ;
CovMat(0,1) = CovMat(0,1) * dScale ;
CovMat(0,2) = CovMat(0,2) * dScale ;
CovMat(1,2) = CovMat(1,2) * dScale ;
CovMat(1,0) = CovMat(0,1) ;
CovMat(2,0) = CovMat(0,2) ;
CovMat(2,1) = CovMat(1,2) ;
// calcolo gli autovalori e autovettori (essendo matrice 3x3 uso metodo diretto)
// calcolo gli autovalori e autovettori
Eigen::SelfAdjointEigenSolver<Eigen::Matrix3d> es ;
es.compute( m_CovMat) ; // non usare computeDirect : errore nell'ordine degli autovettori
es.compute( CovMat) ; // non usare computeDirect : errore nell'ordine degli autovettori
if ( es.info() == Eigen::NoConvergence)
return false ;
+3 -4
View File
@@ -13,8 +13,7 @@
#pragma once
#include "/EgtDev/Include/EGkPoint3d.h"
#include "/EgtDev/Extern/Eigen/Dense"
#include "/EgtDev/Include/EGkGeoCollection.h"
//----------------------------------------------------------------------------
class PointsPCA
@@ -33,9 +32,9 @@ class PointsPCA
static const int MAX_RANK = 3 ;
private :
double m_dTotW ; // peso totale (se pesi tutti unitari, allora è numero punti)
PNTUVECTOR m_vPntW ; // vettore dei punti con i loro pesi
Point3d m_ptCen ; // baricentro
Eigen::Matrix3d m_CovMat ; // matrice di covarianza
double m_dTotW ; // peso totale
int m_nRank ; // numero delle componenti principali (MAX_RANK = 3)
Vector3d m_vtPC[MAX_RANK] ; // direzioni delle componenti principali
} ;