match_chamfer_3d — 3D `match_localize` op

• Datenarten: voxel × voxel → position

• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.match_chamfer_3d(scene, template, device='cpu', thr=0.3, edt='scipy') (die Implementierung direkt: import match3d; match3d.match_chamfer_3d(scene, template, device='cpu', thr=0.3, edt='scipy'); aus dem Register: ops3d.get("match_chamfer_3d"))

• Rückgabewert über das Register: fullseye.ledger.match_chamfer_3d(...) liefert **nur den Wert des deklarierten Out-Typs position** (die zugrunde liegende Funktion gibt zusätzlich Hilfsinformationen zurück). Wird das Verworfene gebraucht, nutze fullseye.ledger.match_chamfer_3d.raw(...) oder rufe match3d.match_chamfer_3d direkt auf.

• GPU: Dieser Operator hat einen GPU-Pfad (device="cuda")

Verwendung

Chamfer-/Distanzfeld-Matching (robust gegen Teilansichten und Verdeckung). Die Spalte Voxel × Chamfer.

> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.

シーンのエッジの EDT(各 voxel から最近エッジまでの距離)に、テンプレのエッジ点を載せて

距離和を最小化。score(pos)=Σ_{template edge} DT_scene(pos+edge)/n。低いほど良い一致。

エッジ点の一部が欠けても効く(NCC より遮蔽に強い)。相関(conv3d)は常に GPU。距離場は

edt="scipy"(CPU、既定)か edt="jfa"(edt_jfa、全 GPU で CPU 往復なし。scipy と厳密一致)。

返り値 [chamfer 距離, d, h, w]。

手順: 両 volume で `|∇| > thr·max|∇| の voxel をエッジにする(thr` は各 volume の最大

勾配に対する 相対比、勾配は `sobel3d`)。scene エッジの距離変換 DT を作り、テンプレの

エッジ 2 値 volume をカーネルに conv3d した値をエッジ数 `n` で割る。

返り値 `[距離, z, y, x]` の距離は「テンプレのエッジ 1 voxel あたり、最寄り scene エッジまでの

平均距離(voxel 単位)」で 0 が完全一致。位置は テンプレ中心 (T//2) の scene 座標で

整数(subvoxel 精緻化は無い。要るなら `refine_translation_lk` へ。corner 規約なので

T//2 を引く)。テンプレが完全に収まらない位置は最大値+1 で埋めて除外する。

テンプレにエッジが無い(`thr` が高すぎる等)と score が全 0 になり index (0,0,0) が返る。

scene にエッジが無い場合の距離場は意味を持たない(`thr` を下げる)。

`edt="jfa" は edt_jfa を使い device` 上で完結、それ以外は scipy(CPU)。

Referenzen (Beispieldaten, Literatur)

• Katalog der Beispieldaten (Download-URLs / Lizenzen) — 2-D nutzt skimage.data (BSD/Public Domain) plus synthetische Bilder, 3-D nennt Download-URLs echter Datenquellen (Stanford, PDS, …).

• Herkunft und Literatur der Operatoren — die Quellen der Forschung/Verfahren, auf denen diese Operatorfamilie beruht.

Ausführbare Beispiele (verifizierte Samples, die diesen Operator wirklich aufrufen)

• matching_localize — py -3.11 examples_3d/matching_localize.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen `position` als Eingabe)

refine_peak_newton · refine_translation_lk · refine_lm · fuse_to_voxel

Gleiche Kategorie (`match_localize`)

match_shape_3d · match_curvature_3d · match_hough_3d · match_mip_2d · match_points_ncc

*Provenance: match3d.py — 3D Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

match_chamfer_3d — 3D match_localize op