tb_mls_smooth — 2D `typed` op

• データ種: points → points

• 呼び出し: fullseye.apply(img, "tb_mls_smooth", 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_mls_smooth: 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_mls_smooth: 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_mls_smooth: 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_mls_smooth: other inputs (docs site)

使い方

各点を局所多項式曲面へ射影してノイズを落とす(Moving Least Squares 平滑)。

点ごとに半径 `radius` 内の近傍を集め、重み付き PCA で局所平面(法線 n と接平面の

2 軸)を推定し、近傍の「接平面上座標 (u,v) → 法線方向の高さ h」に order 次の

多項式曲面をガウス重み付き最小二乗で当てはめる。注目点自身は局所座標の原点 (0,0)

にあたるので、当てはめた曲面の (0,0) での高さ(= 定数項)ぶんだけ法線方向へ動かして

曲面上へ射影する。面の形は保ったままセンサノイズだけを均せる。

Parameters

----------

points : array_like, shape (N, 3)

入力点群。

radius : float

近傍球の半径(> 0)。局所曲面のサポート。

order : int

局所多項式の次数(既定 2)。項数は (order+1)(order+2)/2。

Returns

-------

ndarray, shape (N, 3)

平滑後の点群(順序・点数は保持)。近傍が多項式の項数に満たない点は原位置のまま。

Notes

-----

近似手法である。近傍数が項数未満/局所平面が縮退する点は動かさず原位置を維持する

(穴や境界で暴れないための安全策)。`radius <= 0` は ValueError、空入力は空を返す。

2-D 進化レジストリへ橋渡しした 3d の op `mls_smooth。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。a が order(既定 2)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_mls_smooth 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 mls_smooth 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)。

• pcl_geodesic — py -3.11 examples_3d/pcl_geodesic.py

型が繋がる次の op(`points` を入力に取れる)

identity · 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

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)。*

tb_mls_smooth — 2D typed op

使い方