r2_smallest_circle — 2D region op

• データ種: region → region

• 呼び出し: fullseye.apply(img, "r2_smallest_circle", a=0.5, b=0.5) (2-D は 1 画像 + 2 スカラつまみ a,b∈[0,1] のモデル)

• HALCON 相当: smallest_circle(意味・パラメータは HALCON リファレンスが参考になる)

r2_smallest_circle: input → output

*図は合成の入力 128×128 で実際に走らせた出力。左が入力、右が出力。点群は上から見た散布(明るさ = z)、1-D 列は折れ線、体積は z 方向の最大値投影、動画は中央フレーム、複素画像は振幅、絵にならない返り値は値そのもの。*

つまみ a を振る(0.1 / 0.5 / 0.9、もう一方は既定):

▸ r2_smallest_circle: つまみ a を振った図 (docs サイト)

*つまみ b は出力を変えない(実測: 0.1 / 0.5 / 0.9 で同一)。*

段階(前置きの op → この op。左から順):

▸ r2_smallest_circle: 段階の図 (docs サイト)

別の画像でも(合成シーン / 写真 / 硬貨。上段が入力、下段がその出力。つまみは既定):

▸ r2_smallest_circle: 別の画像での出力 (docs サイト)

使い方

最小包含円をマスクとして(Welzl)。a は半径を膨らませる(>=0)。

領域の全前景画素(画素中心)を含む最小包含円をマスクとして描く。前景座標を凸包(Andrew の単調鎖、向き判定は predicates.orient2d の頑健版)に減らしてから Welzl の再帰アルゴリズムで厳密な最小円 (cy, cx, r) を求める。凸包頂点の順序は numpy.random.default_rng(0) で固定シャッフルするので結果は決定的。

描く半径は r_draw = (r + 0.75) * (1 + 0.4*a)。a=0 でも 0.75 画素余分に膨らませる(画素中心ベースの r では縁の画素が欠けるため、全前景画素を確実に含める設計)。a=1 で 1.4 倍。a は [0,1] に clip。b は未使用。返り値は入力と同形の float64 0/1 マスク、前景が無ければ全零。

注意: 出力は常に入力領域を含み、a を上げても縮む方向には動かない。複数の連結成分があれば全体を囲む 1 つの円。前景が 1 画素なら r=0 で半径 0.75 の円板(1 画素)になる。Welzl の再帰は凸包頂点数ぶん深くなる。円の中心や半径の数値は返さない。内接円 r2_inner_circle との半径比が真円度の粗い指標になり、向きを持つ外接形は r2_smallest_rectangle2。

端の扱い: 画像の外側は背景(0)とみなす(実測。tools/impl2/border_probe.py)。

詳しい使い方ガイド

• gallery2d_region 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。

Studio で試す

下のプログラムは実際に走ることを確かめてある(図と同じ入力)。Studio のヘルプではこのブロックがボタンになり、その場で読み込んで実行できる。

threshold 0.50 0.50
r2_smallest_circle 0.50 0.50

▸ このパイプラインを読み込む  ·  読み込んで実行

実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)

• gallery2d_region — py -3.11 examples/gallery2d_region.py

型が繋がる次の op(region を入力に取れる)

identity · reg_erode · reg_dilate · reg_open · reg_close · fill_holes · select_largest · remove_small

同カテゴリ(region)

reg_erode · reg_dilate · reg_open · reg_close · fill_holes · select_largest · remove_small · invert_region


*Provenance: ops.py — 2D 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)。*

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