metrics oppoints × points → signalimport fullseye as fs; fs.ledger.m3c2_distance(a, b, cores, normals, radius, max_depth=None, min_points=4) (実装を直接呼ぶなら import metrics3d; metrics3d.m3c2_distance(a, b, cores, normals, radius, max_depth=None, min_points=4)、台帳から引くなら ops3d.get("m3c2_distance"))fullseye.ledger.m3c2_distance(...) は宣言 out 型 signal の値だけを返す(本体は補助情報も返す)。捨てられた側が要るときは fullseye.ledger.m3c2_distance.raw(...)、または metrics3d.m3c2_distance を直接呼ぶ。2 時点の点群の差を法線方向に測る(M3C2)。→ (distance, lod) の 2 つ。
最近傍距離(chamfer / C2C)は「いちばん近い点までの距離」なので、傾いた面では
面に沿ったずれまで距離として数えてしまう。地形・構造物の変化検出では、それが
「測り直しただけで検出される偽の変化」の主因になる(poc_structure_4d_deterioration
の実測: 劣化ゼロで測り返しただけで C2C の中央値 21.07 mm、法線方向なら 0.55 mm)。
M3C2(Lague 2013)は core 点ごとに 法線 n を軸とする円筒(半径 radius、
長さ max_depth)で両方の雲を切り取り、各点を n に射影した平均の差を返す。
向きは n の指す側が正 —— 符号がそのまま「増えた / 減った」になる。
Args:
a: 時点 1 の点群 (Na,3)。
b: 時点 2 の点群 (Nb,3)。
cores: 測る場所 (M,3)(a の部分集合でも、別に置いた格子でもよい)。
normals: core ごとの法線 (M,3)(未正規化でよい。符号が結果の符号を決める)。
radius: 円筒の半径(core 周りで平均する範囲。面の粗さより大きく、測りたい
構造より小さく取る)。
max_depth: 円筒の長さの半分。None なら軸方向を制限しない。
min_points: 片側にこの数だけ点が無い core は nan を返す(既定 4)。
Returns:
(distance, lod): どちらも (M,) float64。distance は法線方向の
符号つき差、lod(level of detection)は
1.96·sqrt(σa²/na + σb²/nb) —— この値を超えない差は雑音と区別できない。
点が足りない core は両方 nan。
★台帳経由(``fullseye.ledger.m3c2_distance``)は宣言 out 型の ``distance`` だけを
返す。``lod`` も要るときは ``fullseye.ledger.m3c2_distance.raw(...)``。
Raises:
ValueError: 点群 / cores が (N,3) でない、空、normals の数が cores と
合わない、radius <= 0、max_depth <= 0、min_points < 1 のとき。
限界(honest): (1) 法線は呼び手が与える —— estimate_normals の符号は任意なので、
向きを揃えないと符号が場所ごとに反転する。(2) lod は雑音だけを見ており、
位置合わせの残差は含まない(Lague の原論文は登録誤差を別項として足す)。
(3) 円筒に入る点が少ない縁では nan になる —— 0 を返して「変化なし」に
見せない。
Reference (public): D. Lague, N. Brodu, J. Leroux, “Accurate 3D comparison of complex topography with terrestrial laser scanner: application to the Rangitikei canyon (N-Z)”, ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 82 (2013) 10-26.
py -3.11 examples_3d/metrics_eval.pysignal を入力に取れる)metrics)chamfer_distance · hausdorff_distance · fscore · rmse_correspondence · normal_consistency · voxel_iou · pose_error
Provenance: metrics3d.py — 3D 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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