register_cpd_rigid — 3D deform op

• 資料種類:points × points → pose

• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.register_cpd_rigid(src, dst, iters=50, w=0.0, tol=1e-08)(要直接呼叫實作,import deform3d; deform3d.register_cpd_rigid(src, dst, iters=50, w=0.0, tol=1e-08);從台帳取用則 ops3d.get("register_cpd_rigid"))

用法

用 Coherent Point Drift(CPD)剛體版以 EM 估計旋轉+平移。

以剛體變換把 src(移動側 Y,M 點)對齊到 dst(固定側 X,N 點)。CPD 把 dst 看作以 src 為中心的各向同性高斯混合的質心來處理,在 E 步更新軟對應(posterior),在 M 步更新最大概似的剛體變換與變異數。與 ICP 不同,對應不是硬性決定的,因此對初始偏差與部分離群值穩健。尺度固定為 1(純剛體)。

參考: Myronenko & Song, "Point Set Registration: Coherent Point Drift", 2010。

引數:

src: (M,3) 移動側點雲。

dst: (N,3) 固定側點雲。

iters: 最大 EM 迭代次數。

w: 離群值(均勻分布)混合比 0≤w<1。0 表示無離群值。

tol: 變異數 σ² 的相對變化小於此值時視為收斂並終止。

回傳值:

R: (3,3) 旋轉(dst ≈ src @ R.T + t)。

t: (3,) 平移。

info: dict。"sigma2"(最終變異數)、"iters"、"converged"、"rmse"

(變換後 src 的最近鄰 RMSE)。

例外:

ValueError: 形狀不正確、點數不足、w 超出範圍,或 N*M 超過

CPD_MAX_PAIRS(25M)(因為每次迭代都要建構稠密的 (N,M) 責任矩陣。

請先對兩個點雲降取樣再傳入)。

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)

• motion_scene — py -3.11 examples_3d/motion_scene.py

型別可銜接的下一個運算子(可接受 pose 作為輸入)

fuse_to_voxel · pose_error · bundle_adjust · mean_reprojection_error · optimize_pose_graph · relative_pose · mean_edge_error · rotation_translation_error

同類別(deform)

tps_fit · tps_warp · register_nonrigid

*Provenance: deform3d.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)。*

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