c++使用Eigen库,最小二乘法拟合圆
时间: 2023-06-28 20:07:44 浏览: 403
最小二乘法拟合圆
使用Eigen库实现最小二乘法拟合圆的步骤如下:
1. 定义数据点数组和目标变量数组。
```c++
#include <Eigen/Dense>
using namespace Eigen;
int main()
{
// 定义数据点和目标变量
MatrixXd data(2, n); // 2维数据点,共n个点
VectorXd b(n); // 目标变量
// 将数据点和目标变量赋值
// ...
}
```
2. 构造设计矩阵。
```c++
// 构造设计矩阵
MatrixXd A(n, 3);
for (int i = 0; i < n; i++) {
double x = data(0, i);
double y = data(1, i);
A(i, 0) = x * x;
A(i, 1) = y * y;
A(i, 2) = x * y;
}
```
3. 使用最小二乘法求解系数。
```c++
// 求解系数
VectorXd x = A.bdcSvd(ComputeThinU | ComputeThinV).solve(b);
```
4. 根据系数计算圆的参数。
```c++
// 计算圆的参数
double a = x(0);
double b = x(1);
double c = x(2);
double xc = b / (2 * c);
double yc = a / (2 * c);
double r = sqrt((a * b - c * c) / c);
```
完整代码如下:
```c++
#include <Eigen/Dense>
#include <iostream>
using namespace Eigen;
int main()
{
// 定义数据点和目标变量
int n = 10;
MatrixXd data(2, n);
VectorXd b(n);
data << 0.5, 1.2, 2.0, 3.6, 4.1, 4.9, 5.5, 6.3, 7.0, 8.4,
0.9, 2.2, 3.6, 5.2, 4.8, 6.2, 7.4, 8.1, 9.0, 10.0;
b << 1.2, 2.1, 3.7, 4.7, 5.5, 6.3, 7.4, 8.1, 9.0, 10.1;
// 构造设计矩阵
MatrixXd A(n, 3);
for (int i = 0; i < n; i++) {
double x = data(0, i);
double y = data(1, i);
A(i, 0) = x * x;
A(i, 1) = y * y;
A(i, 2) = x * y;
}
// 求解系数
VectorXd x = A.bdcSvd(ComputeThinU | ComputeThinV).solve(b);
// 计算圆的参数
double a = x(0);
double b = x(1);
double c = x(2);
double xc = b / (2 * c);
double yc = a / (2 * c);
double r = sqrt((a * b - c * c) / c);
// 输出结果
std::cout << "Center: (" << xc << ", " << yc << ")\n";
std::cout << "Radius: " << r << std::endl;
return 0;
}
```
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