match_shape_3d — 3D `match_localize` op

• Datenarten: voxel × voxel → position

• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.match_shape_3d(vol, template, device='cpu', mc=0.05, subvoxel=True) (die Implementierung direkt: import match3d; match3d.match_shape_3d(vol, template, device='cpu', mc=0.05, subvoxel=True); aus dem Register: ops3d.get("match_shape_3d"))

• Rückgabewert über das Register: fullseye.ledger.match_shape_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_shape_3d.raw(...) oder rufe match3d.match_shape_3d direkt auf.

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

Verwendung

3-D-formbasiertes (gradientenorientiertes) Matching = die Voxelversion des 2-D-shapematch_gpu („Konturabgleich“).

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

テンプレとシーンの 単位勾配ベクトルの内積和(Steger 流)。強度/コントラストに不変で、

エッジ/形状で一致を測る。score(pos)=Σ<û_scene(pos+dt), û_model(dt)>/n を 3 成分の conv3d で。

手順: 両 volume に `sobel3d → 大きさ mc` 超の voxel だけ単位ベクトル化(以下は 0)。

テンプレの単位勾配 3 成分をカーネルに、シーンの単位勾配と成分ごとに conv3d して和を取り、

テンプレの有効 voxel 数 `n` で割る。score は [−1, 1]、1 で完全一致(勾配の向きが全て

揃う)、コントラスト反転で −1。

• `mc: sobel3d` の 生出力(真の勾配の 32 倍) に対する閾値。小さいほど平坦部の

ノイズ勾配が投票に入る。

• 位置: 返り値 `[score, z, y, x]`(float64 配列)の座標は テンプレ中心 voxel(index T//2)

が scene のどこに載るか。テンプレが完全に収まる位置以外は 0 に落とすので、テンプレが scene

より大きいと全 0 のまま index (0,0,0) が返る(例外は出ない)。

• `subvoxel=True で argmax の ±2 近傍の正スコア重心に精緻化(accel_match._subvoxel_com`)。

後段: `refine_translation_lk(corner 規約なので T//2 を引く)/ refine_lm`。回転には

不変でない(`match_logpolar_z` で先に回転を合わせる)。

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_chamfer_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_shape_3d — 3D match_localize op