fullseye
tb_points_to_voxel — 2D typed op
- データ種:
points→volume - 呼び出し:
fullseye.apply(img, "tb_points_to_voxel", 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 は出力を変えない(実測: 0.1 / 0.5 / 0.9 で同一)。
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):
動き(GIF: フレーム / 視点 / スライスを順に。静止の図が完成形で、GIF は補助):
使い方
点群 (N,3) → 密度 voxel (size³)。scatter_add で splat、任意で gaussian 平滑。
bounds=(lo,hi) を与えれば複数雲を同一格子に載せられる(=マッチング前提)。
手順: 各点を idx = floor((p − lo)/(hi − lo)·(size − 1)) で整数格子に落とし、その voxel に
1 を加算する(値 = その voxel に落ちた点の個数)。smooth > 0 なら σ=smooth(voxel 単位)
の gaussian を 3 軸分離 conv で掛ける(半径 max(1, int(4σ + 0.5))、端は replicate)。
出力の軸順は 点の列の順そのまま(points[:, 0] → 軸 0)で、(depth,row,col) への
並べ替えはしない。
bounds:(lo, hi)の 3 次元ベクトル 2 本。None なら点群自身の min/max(雲ごとに 格子が変わるので、2 つの雲を比べるときは必ず同じ bounds を渡す)。長さ 3 でない・非有限・hi <= loの軸があると ValueError(tsdf 系の((xmin,xmax),...)流儀は長さ 2 として拒否)。- 範囲外の点は捨てずに 端の voxel へ clip される(端に偽の密度が溜まる)。切り落としたい なら事前に点群側で除く。
size: 一辺の voxel 数。hi − loが 0 の軸は 1e-9 に置換されるだけで警告しない。- 空の点群で bounds=None は numpy の min が例外を出す。
- 返り値:
(size, size, size)float64 numpy(device で計算しても CPU に戻す)。値は個数 (平滑後は個数の重み分布)で正規化はしない。
後段: match_points_ncc / signed_distance_field / voxel_to_mesh の入力に。
2-D 進化レジストリへ橋渡しした 3d の op points_to_voxel。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。この op に調整点は無く、a も b も使われない。
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_points_to_voxel 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 points_to_voxel 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)。
- sh_descriptor_retrieval —
py -3.11 examples_3d/sh_descriptor_retrieval.py - shape_desc_pose —
py -3.11 examples_3d/shape_desc_pose.py
型が繋がる次の op(volume を入力に取れる)
identity · vol_gaussian · vol_median · vol_erode · vol_dilate · vol_threshold · vol_reg_dilate · vol_reg_erode
同カテゴリ(typed)
tb_estimate_point_normals · tb_iss_keypoints · tb_project_points · tb_render_point_depth · tb_points_render · 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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