fit_torus — 3D `robust_fit` op

• 数据种类:points → primitive

• 调用: import fullseye as fs; fs.ledger.fit_torus(points, method: 'str' = 'exact', axis_parameterization: 'str' = 'cartesian') -> 'dict'(要直接调用实现,import fit_primitives_ext; fit_primitives_ext.fit_torus(points, method: 'str' = 'exact', axis_parameterization: 'str' = 'cartesian') -> 'dict';从台账取用则 ops3d.get("fit_torus"))

• GPU:无(仅 CPU 参考实现)

用法

对点群拟合圆环面,返回 {center, axis, R, r, residual}。

用 scipy.optimize.least_squares 最小化点-圆环距离 sqrt((ρ−R)² + a²) − r(a=轴向分量, ρ=到轴的半径, R=主半径, r=管半径)。初值为 PCA 轴(与众不同的那个特征向量)+ R0=mean(ρ)、r0(到管中心圆距离的平均)。

Args:

points: (N,3) 点云(至少 7 点)。

method: 'exact'(默认)一次性最小化全部 8 个参数。'eliminate_r' 把管半径 r 消去为各点到管中心圆距离的平均值,只对 7 个参数最小化(更快的替代方式;默认值不变,残差容差 rtol=1e-10, atol=1e-12)。

axis_parameterization: 'cartesian'(默认)把轴作为 3 分量向量更新。'tangent' 在初始轴的切平面内以 2 个自由度更新轴,只对 7 个参数最小化(更快的替代方式;在测试点云上轴的差异小于 1e-9;不能与 method='eliminate_r' 同时使用)。

Returns:

dict: {"center": (3,), "axis": (3,), "R": float, "r": float, "residual": float}。

axis 为单位轴，R 为主半径，r 为管半径，residual 为点-面距离的 RMS。

Raises:

ValueError: 形状不正/点数不足时 fail-closed。

背景知识指南(该算子背后的物理与约定)

• blas_threads_and_memory — 矩阵分解为何慢 —— BLAS 线程、缓存、内存布局

参考(示例数据、文献)

• 示例数据目录(下载 URL / 许可证) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有领域)加合成图,3-D 给出真实数据源(Stanford/PDS 等)的下载 URL。

• 算子来历与参考文献 —— 该算子族所依据的研究/方法出处。

可运行的示例(实际调用该算子并已验证的样例)

• fit_primitives_ext — py -3.11 examples_3d/fit_primitives_ext.py

类型可衔接的下一个算子(可接受 `primitive` 作为输入)

fuse_to_voxel · angle_between_lines · angle_between_planes · angle_line_plane · distance_point_plane · distance_point_line · distance_line_line · distance_segment_segment

同类别(`robust_fit`)

ransac_plane · ransac_sphere · ransac_line · ransac_cylinder · fit_cone · fit_ellipsoid

*Provenance: fit_primitives_ext.py — 3D 算子登记表。本条目由 tools/opdocs.py md 自动生成(请勿手工编辑)。*

fit_torus — 3D robust_fit op

用法