robust_gaussian_profile — ROUGHNESS `prepare` op

• 資料種類:signal → signal

• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.robust_gaussian_profile(z, dx, lambda_c, c=4.4, order=1, robust=True, truncate=1.0, max_iter=None, tol=1e-06)(要直接呼叫實作,import roughness; roughness.robust_gaussian_profile(z, dx, lambda_c, c=4.4, order=1, robust=True, truncate=1.0, max_iter=None, tol=1e-06);從台帳取用則 opsroughness.get("robust_gaussian_profile"))

• 經台帳呼叫的回傳值: fullseye.ledger.robust_gaussian_profile(...) 只回傳宣告的 out 型別 signal 的值(底層函式還會回傳輔助資訊)。需要被捨棄的部分時,請用 fullseye.ledger.robust_gaussian_profile.raw(...),或直接呼叫 roughness.robust_gaussian_profile。

• 底層回傳: (roughness, mean_line, info)

用法

穩健高斯迴歸濾波器(截面):不被離群點與刮痕拖動的平均線與粗糙度。

> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。

ガウス重みの局所回帰(次数 order)に Tukey の biweight を掛けて反復する。普通のガウスフィルタは深い溝や突起にそのまま引きずられ、平均線が傷の側へ凹む。この op は傷の部分の重みを下げる(|r| ≥ c·median|r| で 0)ので、平均線は傷を無視する。

戻り値は (roughness, mean_line, info)。roughness = z - mean_line。端は 削らず 全長を返す(窓に入るデータだけで回帰するので、ガウス平均と違って端でも偏らない。端の信頼度が気になるなら両端 λc/2 を捨てる)。info は反復回数・収束・重みの要約。

引数

z 断面 z[i](1 次元、有限値のみ)。

dx 標本間隔。

lambda_c カットオフ波長(透過率 50 %)。2*dx 以上、評価長さ以下。

c biweight の定数(既定 4.4)。しきい値は c × median|残差|。

order 0 = 重み付き平均、1 = 局所直線(既定)。内部の核はどちらも同じで、

カットオフでの透過率は 0.5(閉形式 exp(-π (α λc f)²)、f = 1/λc)。

robust False なら重み 1 のまま(普通の線形ガウス回帰。比較・基準用)。

truncate 窓の半径 truncate·λc(0.5 以上)。既定 1.0。0.75(GAUSS_TRUNCATE)に

すると、既存の surface_filter と内部で一致する(0.5 は規格の文面の打ち切り)。

max_iter 反復の上限(None = 200)。収束しなければ 拒否する。

tol 収束判定: 平均線の変化の最大が tol × median|残差| 以下。

fail-closed

• 配列が 1 次元でない / 8 点未満 / NaN・Inf を含む。

• dx / lambda_c / c / tol が有限の正でない、lambda_c が範囲外、order が 0/1 以外、truncate < 0.5。

• 窓の中に重みを持つデータが無い(傷が窓より広い)/ 正規方程式が退化する。

• biweight の反復が max_iter 回で収束しない(外れ値が半数に近い等)。

出典(式は論文のものを再実装。規格の本文は写していない): ISO 16610-21 / -31 のガウス回帰の考え方、Seewig, "Gaussian Regression Filters"(*Computational Surface and Roundness Metrology*, Springer 2009)、沼田・藤原・舟橋・輿水、精密工学会誌 76 (2010)(高速 M 推定)。

詳細使用指南

• surface_roughness 族使用指南

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。

• 演算法的正典(作者、年份)與用途見上面的族使用指南。

可執行的範例(實際呼叫該運算子並已驗證的樣例)

• example_robust_profile_filter — py -3.11 examples/example_robust_profile_filter.py

• poc_robust_profile_filter — py -3.11 examples/poc_robust_profile_filter.py

型別可銜接的下一個運算子(可接受 `signal` 作為輸入)

robust_spline_profile · profile_params

同類別(`prepare`)

surface_form_remove · surface_filter · robust_spline_profile · robust_gaussian_surface

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

robust_gaussian_profile — ROUGHNESS prepare op

用法