tb_estimate_point_normals — 2D typed op

資料種類:pointspoints

呼叫:fullseye.apply(img, "tb_estimate_point_normals", a=0.5, b=0.5)(2-D 的模型是一張圖 + 兩個純量旋鈕 a,b∈[0,1])

tb_estimate_point_normals: input → output

*圖為在 128×128 合成輸入上實際執行的輸出。左為輸入,右為輸出。點雲以俯視散點顯示(亮度 = z),一維序列為折線,體資料為沿 z 的最大值投影,影片為中間影格,複數影像為振幅;無法成像的回傳值直接顯示數值。*

掃描旋鈕 a(0.1 / 0.5 / 0.9,另一旋鈕取預設):

tb_estimate_point_normals: knob a sweep (docs site)

*旋鈕 b 不改變輸出(實測: 0.1 / 0.5 / 0.9 相同)。*

階段(前置運算子 → 本運算子,由左至右):

tb_estimate_point_normals: stages (docs site)

換別的影像(合成場景 / 照片 / 硬幣。上排為輸入,下排為對應輸出。旋鈕取預設):

tb_estimate_point_normals: other inputs (docs site)

用法

點雲 (N,3) → 單位法線(局部 k 近鄰共變異數矩陣的最小特徵向量 = PCA)。

> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。

FPFH/SHOT/点-面 ICP が要る法線を raw 点群から生成。向きの規約は 2 面:

viewpoint=None(既定)= 重心から外向き(閉じた物体の全周点群向け)/

viewpoint 指定 = 視点(センサ)向き(Hoppe 1992 / PCL 規約。単一視点スキャンの

可視面はセンサ側を向くのが物理的に正しい。pointcloud.estimate_normals と同規約)。

旧版(〜2026-08-30)は viewpoint 指定でも「視点から遠ざける」符号で、単一視点

スキャンという本来用途で全点が裏返っていた。返り値 normals (N,3)。

手順: `cKDTree で各点の k 近傍(自分自身を含む。k > N` なら N に切り詰め)を取り、

その共分散の最小固有ベクトルを法線にする。返り値 `(N,3)` float64 の単位ベクトル。

`viewpoint` は 3 次元の座標(センサ位置)。点数が 3 未満・近傍が同一直線上だと法線は

不定のまま返る(検証は無い)。`k` が小さいとノイズに弱く、大きいと角が丸まる。

後段: `icp_point2planedst_normalsrender_shaded 用の法線、normals_to_egi`。

`pointcloud.estimate_normals(台帳 estimate_normals`)と同じ規約。

2-D 進化レジストリへ橋渡しした 3d の op `estimate_point_normals。実装は同じで、呼び出し規約だけ op(v, a, b) に合わせてある。ak(既定 16)を振る。b` は未使用。

參考(範例資料・文獻)

• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。

• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。

在 Studio 中試試

下面的程式已確認可以執行(與圖相同的輸入)。在 Studio 說明中,此區塊會變成按鈕,可當場載入並執行。

img_to_points 0.50 0.50
tb_estimate_point_normals 0.50 0.50

▸ Load this pipeline  ·  Load & run

可執行的範例(實際呼叫該運算子並已驗證的樣例)

下面的範例呼叫的是底層帳本運算子 estimate_point_normals。此橋接運算子只是把同一實作適配為 fn(v, a, b) 慣例,行為完全相同(只是呼叫形式不同)。

fpfh_correspondencepy -3.11 examples_3d/fpfh_correspondence.py

型別可銜接的下一個運算子(可接受 points 作為輸入)

identity · tb_points_to_voxel · tb_iss_keypoints · tb_project_points · tb_render_point_depth · tb_statistical_outlier_removal · tb_radius_outlier_removal · tb_voxel_grid_downsample

同類別(typed)

tb_points_to_voxel · tb_iss_keypoints · tb_project_points · tb_render_point_depth · tb_statistical_outlier_removal · tb_radius_outlier_removal · tb_voxel_grid_downsample · tb_mls_smooth


*Provenance: ops.py — 2D 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*

© 2026 Kazufumi Furuse — Fullseye operator documentation. Licensed under Apache-2.0.