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Viewing changes to internal/ceres/canonical_views_clustering.h

  • Committer: Package Import Robot
  • Author(s): Koichi Akabe
  • Date: 2012-06-04 07:15:43 UTC
  • Revision ID: package-import@ubuntu.com-20120604071543-zx6uthupvmtqn3k2
Tags: upstream-1.1.1
ImportĀ upstreamĀ versionĀ 1.1.1

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Lines of Context:
 
1
// Ceres Solver - A fast non-linear least squares minimizer
 
2
// Copyright 2010, 2011, 2012 Google Inc. All rights reserved.
 
3
// http://code.google.com/p/ceres-solver/
 
4
//
 
5
// Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 
6
// modification, are permitted provided that the following conditions are met:
 
7
//
 
8
// * Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
 
9
//   this list of conditions and the following disclaimer.
 
10
// * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
 
11
//   this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
 
12
//   and/or other materials provided with the distribution.
 
13
// * Neither the name of Google Inc. nor the names of its contributors may be
 
14
//   used to endorse or promote products derived from this software without
 
15
//   specific prior written permission.
 
16
//
 
17
// THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
 
18
// AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
 
19
// IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
 
20
// ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
 
21
// LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
 
22
// CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
 
23
// SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
 
24
// INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
 
25
// CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
 
26
// ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
 
27
// POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 
28
//
 
29
// Author: sameeragarwal@google.com (Sameer Agarwal)
 
30
//
 
31
// An implementation of the Canonical Views clustering algorithm from
 
32
// "Scene Summarization for Online Image Collections", Ian Simon, Noah
 
33
// Snavely, Steven M. Seitz, ICCV 2007.
 
34
//
 
35
// More details can be found at
 
36
// http://grail.cs.washington.edu/projects/canonview/
 
37
//
 
38
// Ceres uses this algorithm to perform view clustering for
 
39
// constructing visibility based preconditioners.
 
40
 
 
41
#ifndef CERES_INTERNAL_CANONICAL_VIEWS_CLUSTERING_H_
 
42
#define CERES_INTERNAL_CANONICAL_VIEWS_CLUSTERING_H_
 
43
 
 
44
#include <vector>
 
45
 
 
46
#include <glog/logging.h>
 
47
#include "ceres/collections_port.h"
 
48
#include "ceres/graph.h"
 
49
#include "ceres/map_util.h"
 
50
#include "ceres/internal/macros.h"
 
51
 
 
52
namespace ceres {
 
53
namespace internal {
 
54
 
 
55
class CanonicalViewsClusteringOptions;
 
56
 
 
57
// Compute a partitioning of the vertices of the graph using the
 
58
// canonical views clustering algorithm.
 
59
//
 
60
// In the following we will use the terms vertices and views
 
61
// interchangably.  Given a weighted Graph G(V,E), the canonical views
 
62
// of G are the the set of vertices that best "summarize" the content
 
63
// of the graph. If w_ij i s the weight connecting the vertex i to
 
64
// vertex j, and C is the set of canonical views. Then the objective
 
65
// of the canonical views algorithm is
 
66
//
 
67
//   E[C] = sum_[i in V] max_[j in C] w_ij
 
68
//          - size_penalty_weight * |C|
 
69
//          - similarity_penalty_weight * sum_[i in C, j in C, j > i] w_ij
 
70
//
 
71
// alpha is the size penalty that penalizes large number of canonical
 
72
// views.
 
73
//
 
74
// beta is the similarity penalty that penalizes canonical views that
 
75
// are too similar to other canonical views.
 
76
//
 
77
// Thus the canonical views algorithm tries to find a canonical view
 
78
// for each vertex in the graph which best explains it, while trying
 
79
// to minimize the number of canonical views and the overlap between
 
80
// them.
 
81
//
 
82
// We further augment the above objective function by allowing for per
 
83
// vertex weights, higher weights indicating a higher preference for
 
84
// being chosen as a canonical view. Thus if w_i is the vertex weight
 
85
// for vertex i, the objective function is then
 
86
//
 
87
//   E[C] = sum_[i in V] max_[j in C] w_ij
 
88
//          - size_penalty_weight * |C|
 
89
//          - similarity_penalty_weight * sum_[i in C, j in C, j > i] w_ij
 
90
//          + view_score_weight * sum_[i in C] w_i
 
91
//
 
92
// centers will contain the vertices that are the identified
 
93
// as the canonical views/cluster centers, and membership is a map
 
94
// from vertices to cluster_ids. The i^th cluster center corresponds
 
95
// to the i^th cluster.
 
96
//
 
97
// It is possible depending on the configuration of the clustering
 
98
// algorithm that some of the vertices may not be assigned to any
 
99
// cluster. In this case they are assigned to a cluster with id = -1;
 
100
void ComputeCanonicalViewsClustering(
 
101
    const Graph<int>& graph,
 
102
    const CanonicalViewsClusteringOptions& options,
 
103
    vector<int>* centers,
 
104
    HashMap<int, int>* membership);
 
105
 
 
106
struct CanonicalViewsClusteringOptions {
 
107
  CanonicalViewsClusteringOptions()
 
108
      : min_views(3),
 
109
        size_penalty_weight(5.75),
 
110
        similarity_penalty_weight(100.0),
 
111
        view_score_weight(0.0) {
 
112
  }
 
113
  // The minimum number of canonical views to compute.
 
114
  int min_views;
 
115
 
 
116
  // Penalty weight for the number of canonical views.  A higher
 
117
  // number will result in fewer canonical views.
 
118
  double size_penalty_weight;
 
119
 
 
120
  // Penalty weight for the diversity (orthogonality) of the
 
121
  // canonical views.  A higher number will encourage less similar
 
122
  // canonical views.
 
123
  double similarity_penalty_weight;
 
124
 
 
125
  // Weight for per-view scores.  Lower weight places less
 
126
  // confidence in the view scores.
 
127
  double view_score_weight;
 
128
};
 
129
 
 
130
}  // namespace internal
 
131
}  // namespace ceres
 
132
 
 
133
#endif  // CERES_INTERNAL_CANONICAL_VIEWS_CLUSTERING_H_