scc_match — CODEMATCH `match` op

• データ種: image2d × image2d → table

• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.scc_match(image, template, flat_thresh=0.01, min_valid=32, min_mask_fraction=None, mask_extension=True, z_mask=4.0) -> 'dict' (実装を直接呼ぶなら import codematch; codematch.scc_match(image, template, flat_thresh=0.01, min_valid=32, min_mask_fraction=None, mask_extension=True, z_mask=4.0) -> 'dict'、台帳から引くなら opscodematch.get("scc_match"))

使い方

選択的相関係数(SCC)。増分符号の一致する画素だけで正規化相関を取る。

テンプレートの列を (0,1), (2,3), … の組にし、組ごとに右の画素が左以上かの符号 b を作る。画像の窓の同じ組の符号 b' と一致すれば、その組の 2 画素の基本マスク c = 1、違えば 0。r = Σ c (f - f̄)(g - ḡ) / sqrt(Σ c (f - f̄)² · Σ c (g - ḡ)²)、f̄ と ḡ は窓とテンプレートの全画素の平均。マスクが全部 1 なら NCC と厳密に一致する(列数が奇数なら最後の列は組を作らず、マスク 0)。

mask_extension=True(既定、論文の 3 章の拡張マスク)は、基本マスクの要素を 2 行 × 2 組(画素で 2 × 4)ずつ束ね、4 つのうち 2 つ以上が不一致なら 4 つとも外し、そうでなければ 4 つとも使う。不一致の起こる確率が p の所で、外される確率は 1 - (1-p)^4 - 4 p (1-p)^3(p = 0.5 の遮蔽部で 0.6875)。端の余りの要素は基本マスクのまま。False は基本マスク(全位置を FFT で数えるので速い)。

fail-closed:

• テンプレートの組の増分のうち |Δ| > flat_thresh のものが min_valid 未満 → ValueError。

• 使った画素が窓の min_mask_fraction 未満の位置、窓の選ばれた画素の分散が 0 の位置は採点しない(valid_map が False、score_map は -1)。

• 採点できる位置が 1 つも無ければ ValueError。

min_mask_fraction=None(既定)は、無相関の位置で期待される使用率に z_mask 標準偏差を足した値を床にする。無相関なら増分符号は半々で一致するので、基本マスクの使用率の期待値は 1/2、拡張マスクは 4 要素の群で (1/2)^4 + 4 (1/2)^4 = 5/16。標準偏差は群を独立な試行とみた 2 項分布の値。★この床が無いと、SCC は「たまたま符号の合った画素だけ」を選んだ偽の位置で相関が 1 近くまで上がり、NCC より先に壊れる(選択の偏り。PoC で実測)。この床は論文の式には無く、論文の統計モデル(無相関で 0.5)から足した fail-closed。

返り: row / col、score、mask_fraction(最良位置で使った画素の割合)、mask(最良位置のマスク、テンプレートと同じ形)、score_map、valid_map、mask_fraction_map、refusal_margin(テンプレートの組の余裕)。

詳しい使い方ガイド

• robust_code_matching ファミリガイド

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。

• アルゴリズムの正典(著者・年)と用途は上記ファミリ使い方ガイドに記載。

実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)

• poc_code_matching_breakdown — py -3.11 examples/poc_code_matching_breakdown.py

型が繋がる次の op(`table` を入力に取れる)

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同カテゴリ(`match`)

ocm_match · isc_match

*Provenance: codematch.py — CODEMATCH 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)。*

scc_match — CODEMATCH match op

使い方