metrics op• Data kinds: points × points → signal
• Call: import fullseye as fs; fs.ledger.m3c2_distance(a, b, cores, normals, radius, max_depth=None, min_points=4) (to call the implementation directly, import metrics3d; metrics3d.m3c2_distance(a, b, cores, normals, radius, max_depth=None, min_points=4); from the registry, ops3d.get("m3c2_distance"))
• Return value through the ledger: fullseye.ledger.m3c2_distance(...) returns **only the declared out type signal** (the underlying function also returns auxiliary values). When you need what was dropped, use fullseye.ledger.m3c2_distance.raw(...) or call metrics3d.m3c2_distance directly.
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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.
• blender_interop — Blender との併用 — 形を作って fullseye で測る(軸・単位・正解データの罠)
• measurement_uncertainty — 計測の不確かさと校正の知識 — 「測れている」を主張するために
• Sample-data catalog (download URLs / licences) — 2-D uses skimage.data (BSD/public domain) plus synthetic images; 3-D lists download URLs for real data sources (Stanford, PDS, …).
• Operator provenance and references — the sources of the research/methods this op family came from.
• metrics_eval — py -3.11 examples_3d/metrics_eval.py
signal as input)metrics)chamfer_distance · hausdorff_distance · fscore · rmse_correspondence · normal_consistency · voxel_iou · pose_error
*Provenance: metrics3d.py — 3D operator registry. This per-op note is generated by tools/opdocs.py md (do not hand-edit).*
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