match_localize op• データ種: voxel × voxel → position
• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.match_shape_3d(vol, template, device='cpu', mc=0.05, subvoxel=True) (実装を直接呼ぶなら import match3d; match3d.match_shape_3d(vol, template, device='cpu', mc=0.05, subvoxel=True)、台帳から引くなら ops3d.get("match_shape_3d"))
• 台帳経由の戻り値: fullseye.ledger.match_shape_3d(...) は**宣言 out 型 position の値だけ**を返す(本体は補助情報も返す)。捨てられた側が要るときは fullseye.ledger.match_shape_3d.raw(...)、または match3d.match_shape_3d を直接呼ぶ。
• GPU: この op は GPU 経路あり(device="cuda")
3D 形状ベース(勾配方向)マッチング = 2D shapematch_gpu の voxel 版(「輪郭マッチング」)。
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)。
• 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。
• matching_localize — py -3.11 examples_3d/matching_localize.py
position を入力に取れる)refine_peak_newton · refine_translation_lk · refine_lm · fuse_to_voxel
match_localize)match_chamfer_3d · match_curvature_3d · match_hough_3d · match_mip_2d · match_points_ncc
*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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