match_logpolar_z — 3D `match_pose` op

• Datenarten: voxel × voxel → rot_scale

• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.match_logpolar_z(a, b, device='cpu', project='mip', nt=360, nr=192) (die Implementierung direkt: import match3d; match3d.match_logpolar_z(a, b, device='cpu', project='mip', nt=360, nr=192); aus dem Register: ops3d.get("match_logpolar_z"))

• GPU: Dieser Operator hat einen GPU-Pfad (device="cuda")

Verwendung

Gewinnt Rotation um z und isotrope Skalierung über Log-Polar × Phasenkorrelation (Fourier-Mellin) zurück.

Struktur = voxel × Methode = Fourier-Mellin. Während PCA Punktkorrespondenzen braucht, kommt dies ohne Template/Korrespondenz aus und ist die einzige Spalte, die Rotation (um die z-Achse) und Skalierung gemeinsam schätzt. Kern: Die z-Projektion (MIP) reduziert z-Achsen-Rotation auf In-Plane-Rotation und isotrope Skalierung auf In-Plane-Skalierung, sodass das etablierte 2D-Fourier-Mellin (|FFT| → Hochpassbetonung → log-polar → Phasenkorrelation) nutzbar ist. Rückgabewert (angle_deg, scale).

Ehrliche Grenzen (ein coarse-Schätzer, setzt nachgelagerte NCC/ICP-Verfeinerung voraus): Fehler ~2-5° bei |Rotation|≲40°. |FFT| ist 180°-symmetrisch, daher tritt nahe ±45°/±90° Aliasing auf, Fehltreffer sind möglich. Die Skalierung fällt durch Hauptkeulen-Bias ~10% zu klein aus. Volle Whitening rastet auf dem unverschobenen DC-Plateau dieser Projektion bei null ein, daher werden reine Korrelation + rho-Hann-Fenster + parabolisches Subpixel verwendet.

Argumente: a, b sind 3-D-Volumes (nicht zwingend gleicher Form, aber bei unterschiedlichem Seitenverhältnis der Projektionen bricht die log-polar- Zuordnung zusammen). project="mip" liefert die Maximumprojektion entlang Achse 0, alles andere die Summenprojektion entlang Achse 0. nt/nr sind die Anzahl der log-polar-Winkel- und Radiusabtastungen (Winkelauflösung 180°/nt). Rückgabewert (angle_deg, scale): schätzt, dass b gleich a ist, um Achse 0 um angle_deg gedreht und mit scale skaliert (b ≈ zoom(rotate(a, angle_deg, axes=(1,2)), scale); die Drehrichtung entspricht scipy.ndimage.rotate). Der Winkel unterliegt Aliasing im Bereich ±90°.

Nachgelagert: mit refine_rotation_z(scene=b, template=a, init_angle_deg=angle_deg) eingrenzen → Translation mit match_phase_3d.

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.

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

• shape_desc_pose — py -3.11 examples_3d/shape_desc_pose.py

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

fuse_to_voxel

Gleiche Kategorie (`match_pose`)

match_phase_3d · match_pca · moment_axes

*Provenance: match3d.py — 3D Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

match_logpolar_z — 3D match_pose op