curvature_to_shape_index — REPRCONV `curvature` op

• Datenarten: curvature → pairs

• Aufruf: import reprconv; reprconv.curvature_to_shape_index(curvature) (oder opsreprconv.get("curvature_to_shape_index"))

Verwendung

Hauptkrümmungen `(N,2) → Formindex und Gekrümmtheit als pairs (N,2). Der Ausgang aus curvature`.

> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.

Koenderink & van Doorn, *Surface shape and curvature scales*, Image and

Vision Computing 10(8) 1992 の (S, C):

S = (2/pi) * atan2(k1 + k2, k1 - k2) (k1 >= k2, S in [-1, 1])

C = sqrt((k1^2 + k2^2) / 2) (曲がりの大きさ)

除算でなく atan2 で書いてあるのが要点で、球状臍点 (k1 == k2) でも

平面 (k1 == k2 == 0) でもゼロ除算にならず、:func:shape_index_to_curvature

との往復が全域で厳密になる(実測 max|Δ| = 4.6e-16)。教科書の

`atan((k1+k2)/(k1-k2))` をそのまま実装すると臍点で NaN が出て、

その NaN が下流で「暗い画素」に化ける。

S = -1 は杯、0 は鞍、+1 は帽子。C は形と独立な「どれだけ曲がっているか」。

入力順の情報だけは戻らない: (k2, k1) の順で渡しても内部で k1 >= k2 へ

並べ替えるので、往復すると必ず降順で返る(向きの規約であり、値の損失ではない)。

Args:

curvature: (N, 2) の `[k1, k2]`、または 2 本の等長 1-D のタプル

(`principal_curvatures` の素の返りがこれ)。

Returns:

(N, 2) float64。列 0 = S in [-1, 1]、列 1 = C >= 0。

Raises:

ValueError: 形状不正 / 非有限。

Referenzen (Beispieldaten, Literatur)

• Katalog der Beispieldaten (Download-URLs / Lizenzen) — 2-D nutzt skimage.data (BSD/Public Domain) plus synthetische Bilder, 3-D nennt Download-URLs echter Datenquellen (Stanford, PDS, …).

• Herkunft und Literatur der Operatoren — die Quellen der Forschung/Verfahren, auf denen diese Operatorfamilie beruht.

• Der kanonische Algorithmus (Autor, Jahr) und seine Anwendungen stehen im Familienleitfaden oben.

Ausführbare Beispiele (verifizierte Samples, die diesen Operator wirklich aufrufen)

• representation_roundtrip — py -3.11 examples/representation_roundtrip.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen `pairs` als Eingabe)

angles_to_normals · shape_index_to_curvature · pairs_to_signal · pairs_to_image2d · pairs_to_table · polar_to_cscalar

Gleiche Kategorie (`curvature`)

shape_index_to_curvature · curvature_to_table

*Provenance: reprconv.py — REPRCONV Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

curvature_to_shape_index — REPRCONV curvature op