pose_error — 3D `metrics` op

• 資料種類:pose × pose → table

• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.pose_error(R_est, t_est, R_gt, t_gt)(要直接呼叫實作,import metrics3d; metrics3d.pose_error(R_est, t_est, R_gt, t_gt);從台帳取用則 ops3d.get("pose_error"))

• 經台帳呼叫的回傳值: fullseye.ledger.pose_error(...) 只回傳宣告的 out 型別 table 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.pose_error.raw(...),或直接呼叫 metrics3d.pose_error。

用法

姿態誤差 = (旋轉角[度], 平移範數)。用於配準結果與 GT 的比較。→ (rot_deg, trans_err)。

計算:

• 旋轉:將 dR = R_est.T @ R_gt 的旋轉角 atan2(|axial(dR − dRᵀ)| / 2, (trace(dR) − 1) / 2) 換算為度(sin 取自反對稱部分,cos 取自 trace。arccos 在 1 附近有 √ε 的下限, 曾把 1e-6° 以下答成 0 —— 2026-10-07 修正)。值域 [0, 180] 度。R_est == R_gt 時為 0。

• 平移:|t_est - t_gt|(歐幾里得範數,與座標同單位)。

參數:R_est、R_gt 為 (3, 3),t_est、t_gt 長度為 3。僅轉換為 float,不檢查形狀與正交性 —— R 不是旋轉矩陣(含反射、縮放)時 trace 公式失去意義,非 (3, 3) 時會出現矩陣乘法的 ValueError 或無意義的值。請將 register_fpfh / icp_point2point_3d / register_cross 回傳的 (R, t) 與 GT 的 (R, t) 依同一慣例(dst ≈ src @ R.T + t)傳入。

回傳值:(rot_deg, trans_err) 這 2 個 float。

注意:平移誤差與旋轉誤差是耦合的(對於遠離原點的物件,較小的旋轉誤差會表現為較大的平移誤差)。若要看點雲上的實際誤差,請以 rmse_correspondence(對應已知)或 chamfer_distance 比較變換後的點雲。

背景知識指南(該運算子背後的物理與規範)

• blender_interop — 與 Blender 搭配使用 —— 在 Blender 中建形、用 fullseye 量測(座標軸、單位、真值資料的陷阱)

• measurement_uncertainty — 量測不確定度與校正知識 —— 為了能主張「量得準」

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。

可執行的範例(實際呼叫該運算子並已驗證的樣例)

• itokawa_self_register — py -3.11 examples_3d/itokawa_self_register.py

型別可銜接的下一個運算子(可接受 `table` 作為輸入)

fuse_to_voxel · mesh_select_lod

同類別(`metrics`)

chamfer_distance · hausdorff_distance · m3c2_distance · fscore · rmse_correspondence · normal_consistency · voxel_iou

*Provenance: metrics3d.py — 3D 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*

pose_error — 3D metrics op

用法