fullseye
tb_geodesic_distances — 2D typed op
- データ種:
points→signal - 呼び出し:
fullseye.apply(img, "tb_geodesic_distances", a=0.5, b=0.5)(2-D は 1 画像 + 2 スカラつまみa,b∈[0,1]のモデル)
図は合成の入力 128×128 で実際に走らせた出力。左が入力、右が出力。点群は上から見た散布(明るさ = z)、1-D 列は折れ線、体積は z 方向の最大値投影、動画は中央フレーム、複素画像は振幅、絵にならない返り値は値そのもの。
つまみ a を振る(0.1 / 0.5 / 0.9、もう一方は既定):
つまみ b は出力を変えない(実測: 0.1 / 0.5 / 0.9 で同一)。
段階(前置きの op → この op。左から順):
別の画像でも(合成シーン / 写真 / 硬貨。上段が入力、下段がその出力。つまみは既定):
使い方
source から全点への測地距離(kNN グラフ上 Dijkstra)。→ (N,) float(不達は inf)。
``knn_graph(points, k)`` で作った k 近傍グラフ(辺の重み = 点間の Euclid 距離 = 弦長)を
``directed=False`` で無向化し、``scipy.sparse.csgraph.dijkstra`` で単一始点最短路を解く。
``d[i]`` は source から点 i までのグラフ上の経路長で ``d[source] = 0``、source と繋がっていない
連結成分の点は ``inf``。単位は座標の単位そのまま。
- ``points``: (N,3) の点群(float64 に変換)。
- ``source``: 始点の添字(0..N-1 の整数。範囲外は scipy 側で例外)。
- ``k``: 近傍数(既定 8)。小さいとグラフが分断されて ``inf`` が増え、大きいと離れた面どうしを
直結する「近道」が生まれて曲面に沿わない距離になる(薄い板の表裏、折り返した面など)。
精度: 辺が弦長なので弧をわずかに過小評価する一方、経路のジグザグが過大評価を生む(モジュール
docstring の Bernstein らの挟み込み評価を参照)。三角メッシュがあるなら近傍数に依存しない
``geodesic_mesh`` を使う。この距離で均等に間引くには ``farthest_point_sampling``。
2-D 進化レジストリへ橋渡しした 3d の op geodesic_distances。実装は同じで、呼び出し規約だけ op(v, a, b) に合わせてある。a が k(既定 8)を振る。b は未使用。
参考(サンプルデータ・文献)
- サンプルデータ カタログ(DL URL / ライセンス) — 2-D は skimage.data(BSD/public)+ 合成、3-D は実データ源(Stanford/PDS 等)の DL URL。
- 演算子の来歴・参考文献 — この op 族の元になった研究/手法の出典。
Studio で試す
下のプログラムは実際に走ることを確かめてある(図と同じ入力)。Studio のヘルプではこのブロックがボタンになり、その場で読み込んで実行できる。
img_to_points 0.50 0.50
tb_geodesic_distances 0.50 0.50
実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)
次の例は元の台帳 op geodesic_distances を呼ぶもの。この橋渡し op は同じ実装を fn(v, a, b) 規約に合わせただけなので、挙動はそのまま当てはまる(呼び出し形だけ違う)。
- geodesic_distance —
py -3.11 examples_3d/geodesic_distance.py
型が繋がる次の op(signal を入力に取れる)
identity · tb_create_funct_1d_array · tb_smooth_funct_1d_gauss · tb_smooth_funct_1d_mean · tb_derivate_funct_1d · tb_integrate_funct_1d · tb_zero_crossings_funct_1d · tb_abs_funct_1d
同カテゴリ(typed)
tb_points_to_voxel · tb_estimate_point_normals · tb_iss_keypoints · tb_project_points · tb_render_point_depth · tb_statistical_outlier_removal · tb_radius_outlier_removal · tb_voxel_grid_downsample
Provenance: ops.py — 2D operator registry. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。
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