tb_geodesic_distances — 2D typed op

データ種: pointssignal

呼び出し: fullseye.apply(img, "tb_geodesic_distances", a=0.5, b=0.5) (2-D は 1 画像 + 2 スカラつまみ a,b∈[0,1] のモデル)

tb_geodesic_distances: input → output

*図は合成の入力 128×128 で実際に走らせた出力。左が入力、右が出力。点群は上から見た散布(明るさ = z)、1-D 列は折れ線、体積は z 方向の最大値投影、動画は中央フレーム、複素画像は振幅、絵にならない返り値は値そのもの。*

つまみ a を振る(0.1 / 0.5 / 0.9、もう一方は既定):

tb_geodesic_distances: knob a sweep (docs site)

*つまみ b は出力を変えない(実測: 0.1 / 0.5 / 0.9 で同一)。*

段階(前置きの op → この op。左から順):

tb_geodesic_distances: stages (docs site)

別の画像でも(合成シーン / 写真 / 硬貨。上段が入力、下段がその出力。つまみは既定):

tb_geodesic_distances: other inputs (docs site)

使い方

source から全点への測地距離(kNN グラフ上 Dijkstra)。→ (N,) float(不達は inf)。

`knn_graph(points, k)` で作った k 近傍グラフ(辺の重み = 点間の Euclid 距離 = 弦長)を

`directed=False で無向化し、scipy.sparse.csgraph.dijkstra` で単一始点最短路を解く。

`d[i] は source から点 i までのグラフ上の経路長で d[source] = 0`、source と繋がっていない

連結成分の点は `inf`。単位は座標の単位そのまま。

• `points`: (N,3) の点群(float64 に変換)。

• `source`: 始点の添字(0..N-1 の整数。範囲外は scipy 側で例外)。

• `k: 近傍数(既定 8)。小さいとグラフが分断されて inf` が増え、大きいと離れた面どうしを

直結する「近道」が生まれて曲面に沿わない距離になる(薄い板の表裏、折り返した面など)。

精度: 辺が弦長なので弧をわずかに過小評価する一方、経路のジグザグが過大評価を生む(モジュール

docstring の Bernstein らの挟み込み評価を参照)。三角メッシュがあるなら近傍数に依存しない

`geodesic_mesh を使う。この距離で均等に間引くには farthest_point_sampling`。

2-D 進化レジストリへ橋渡しした 3d の op `geodesic_distances。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 8)を振る。b` は未使用。

参考(サンプルデータ・文献)

• 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。

Studio で試す

下のプログラムは実際に走ることを確かめてある(図と同じ入力)。Studio のヘルプではこのブロックがボタンになり、その場で読み込んで実行できる。

img_to_points 0.50 0.50
tb_geodesic_distances 0.50 0.50

▸ Load this pipeline  ·  Load & run

実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)

次の例は元の台帳 op geodesic_distances を呼ぶもの。この橋渡し op は同じ実装を fn(v, a, b) 規約に合わせただけなので、挙動はそのまま当てはまる(呼び出し形だけ違う)。

geodesic_distancepy -3.11 examples_3d/geodesic_distance.py

型が繋がる次の op(signal を入力に取れる)

identity · tb_create_funct_1d_array · tb_smooth_funct_1d_gauss · tb_smooth_funct_1d_mean · tb_derivate_funct_1d · tb_integrate_funct_1d · tb_zero_crossings_funct_1d · tb_abs_funct_1d

同カテゴリ(typed)

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


*Provenance: ops.py — 2D 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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