fullseye

fit_ellipsoid — 3D `robust_fit` op

データ種: points → primitive
呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.fit_ellipsoid(points) -> 'dict' (実装を直接呼ぶなら import fit_primitives_ext; fit_primitives_ext.fit_ellipsoid(points) -> 'dict'、台帳から引くなら ops3d.get("fit_ellipsoid"))

使い方

点群に任意姿勢の 3 軸楕円体を代数フィットし {center, axes, radii, residual} を返す。

一般二次曲面 xᵀA x + b·x + c = 0 を、楕円体を保証する拘束 4J − I² = 1 の下で一般化固有問題 Sr v1 = λ C v1(scipy.linalg.eig)として解く(Li & Griffiths 2004)。各実固有ベクトルを楕円体へ復元し、正定値(= 実在する楕円体)へ復元でき残差 RMS が最小 のものを採用する(復元時の正定値検査そのものが厳密な楕円体判定)。初期値不要・決定論・大域解。数値安定化のため点群を重心と RMS 半径で無次元化してから解き、パラメータを world 座標へ戻す。

Args: points: (N,3) 点群(最低 10 点)。外れ値には無防備(必要なら事前に inlier 選別)。

Returns: dict: {"center": (3,), "axes": (3,3) 列=主軸(半径降順), "radii": (3,) 半径(降順), "residual": float Taubin 近似の点-面距離 RMS}。

Raises: ValueError: 形状不正/点数不足/正定値な楕円体解が得られない(平面状の退化・非楕円面・被覆不足)など fail-closed。

背景知識ガイド(この op の手前にある物理・規約)

blas_threads_and_memory — 行列分解が遅い理由の知識 — BLAS スレッド・キャッシュ・メモリ配置

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。

実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)

fit_primitives_ext — py -3.11 examples_3d/fit_primitives_ext.py

型が繋がる次の op(`primitive` を入力に取れる)

fuse_to_voxel · angle_between_lines · angle_between_planes · angle_line_plane · distance_point_plane · distance_point_line · distance_line_line · distance_segment_segment

同カテゴリ(`robust_fit`)

ransac_plane · ransac_sphere · ransac_line · ransac_cylinder · fit_cone · fit_torus

Provenance: fit_primitives_ext.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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