curvature_maps — 3D feature op

データ種: voxelcurvature

呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.curvature_maps(vol, device='cpu', mc=0.000625) (実装を直接呼ぶなら import match3d; match3d.curvature_maps(vol, device='cpu', mc=0.000625)、台帳から引くなら ops3d.get("curvature_maps"))

GPU: この op は GPU 経路あり(device="cuda")

使い方

level-set の主曲率 → shape index S(Koenderink)と curvedness。閉形式(Kindlmann 2003)。

2D 輪郭の曲率(スカラー 1 個)の 線→面リフト: 曲面は主曲率 κ1,κ2 の 2 個を持つ。

mean = (κ1+κ2)/2 = (|g|²trH − gᵀHg)/|g|³、Gauss K = κ1κ2 = gᵀadj(H)g/|g|⁴(g=∇, H=Hessian)。

S=(2/π)atan2(κ1+κ2, κ1−κ2) ∈[-1,1] は 強度・回転に不変な局所曲面型(cup−1/rut/saddle0/

ridge+.5/cap+1)。外向き法線規約で明凸 blob=cap(+1)。返り値 (S, curvedness, mask, |g|)、全 torch。

単位系: sobel3d の分離 conv 利得 32(deriv[-1,0,1]×平滑[1,2,1]²)をここで割り戻すので、

κ1,κ2/curvedness は 真の 1/voxel 単位(半径 R の球殻で curvedness=1/R)、|g| と

mask 閾値 mc は voxel あたりの真の勾配単位。旧版(〜2026-08-29)は割り戻しを忘れ

curvedness が 1/32 倍・mc が生 sobel3d 単位だった(shape index S は比なので影響なし)。

旧 mc 値を使っていた場合は 1/32 して渡すこと(既定値 0.02→6.25e-4 も等価変換済み)。

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)

diff_featurespy -3.11 examples_3d/diff_features.py

型が繋がる次の op(curvature を入力に取れる)

fuse_to_voxel

同カテゴリ(feature)

sobel3d · hessian3d · edt_jfa · vol_frangi · vol_local_std · vol_local_thickness · vol_orientation_coherence · vol_euler_number


*Provenance: match3d.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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