scipy 3D格网之间的Hausdorff距离

slhcrj9b  于 2022-11-10  发布在  其他
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我有多个网格(numpy数组[Nk,Ny,Nx]),并希望使用Hausdorff距离作为这些网格的相似性度量。scipy中有几个模块(scipy.spatial.distance.cdist,scipy.spatial.distance.pdist)允许计算二维数组之间的欧氏距离。现在,为了比较网格,我必须选择一些横截面(例如grid1[0,:] & grid2[0,:]),并将其相互比较。是否可以直接计算三维网格之间的Hausdorff距离?

y1aodyip

y1aodyip1#

我是纽比在这里,但面临着同样的挑战,并试图直接在三维水平上攻击它。
下面是我做的函数:

def Hausdorff_dist(vol_a,vol_b):
dist_lst = []
for idx in range(len(vol_a)):
    dist_min = 1000.0        
    for idx2 in range(len(vol_b)):
        dist= np.linalg.norm(vol_a[idx]-vol_b[idx2])
        if dist_min > dist:
            dist_min = dist
    dist_lst.append(dist_min)
return np.max(dist_lst)

输入必须是numpy.array,但其余部分可以直接使用。
我有8000 vs5000三维点,这运行了几分钟,但在最后它得到了你正在寻找的距离。
然而,这是检查两点之间的距离,而不一定是两条曲线的距离。(两者都不是网格)。

编辑(2015年11月26日):

最近完成了这个代码的微调版本。现在它被分成两部分。
首先是处理抓取给定点周围的框,并取所有半径。我认为这是一个聪明的方法,可以减少需要检查的点数。

def bbox(array, point, radius):
    a = array[np.where(np.logical_and(array[:, 0] >= point[0] - radius, array[:, 0] <= point[0] + radius))]
    b = a[np.where(np.logical_and(a[:, 1] >= point[1] - radius, a[:, 1] <= point[1] + radius))]
    c = b[np.where(np.logical_and(b[:, 2] >= point[2] - radius, b[:, 2] <= point[2] + radius))]
    return c

而另一个代码为距离计算:

def hausdorff(surface_a, surface_b):

    # Taking two arrays as input file, the function is searching for the Hausdorff distane of "surface_a" to "surface_b"
    dists = []

    l = len(surface_a)

    for i in xrange(l):

        # walking through all the points of surface_a
        dist_min = 1000.0
        radius = 0
        b_mod = np.empty(shape=(0, 0, 0))

        # increasing the cube size around the point until the cube contains at least 1 point
        while b_mod.shape[0] == 0:
            b_mod = bbox(surface_b, surface_a[i], radius)
            radius += 1

        # to avoid getting false result (point is close to the edge, but along an axis another one is closer),
        # increasing the size of the cube
        b_mod = bbox(surface_b, surface_a[i], radius * math.sqrt(3))

        for j in range(len(b_mod)):
            # walking through the small number of points to find the minimum distance
            dist = np.linalg.norm(surface_a[i] - b_mod[j])
            if dist_min > dist:
                dist_min = dist

        dists.append(dist_min)

    return np.max(dists)
guz6ccqo

guz6ccqo2#

如果有人在多年后仍在寻找这个问题的答案......自2016年以来,scipy现在包括了一个函数来计算3D中的豪斯多夫距离:
scipy.spatial.distance.directed_hausdorff

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