PolyArcFitter

与えられた点列を円弧と線分で近似するアルゴリズム

• main authors: Akira Hirakawa, Chihiro Matsufuji, Yosuke Onitsuka, Shizuo Kaji
• Thanks: 2017年度九州大学IMI短期共同研究 「三次元幾何モデリング評価手法の提案とソフトウェア開発」 にて開発された

必要ライブラリ

• python 3
• numpy
• matplotlib (必須ではない。結果を可視化したいなら)
• scipy (必須ではない。連立一次方程式を高速に解きたいなら)

使用方法

python arc_fitter.py -h 

で簡易ヘルプ

使用例

python arc_fitter.py number5.tsv -d 2.0 -ca 20 -a 30 -f least_sq

により、

• number5.tsv (各行に点の x 座標 と y 座標がタブで区切られたテキストファイル) から点列を読み込み
• 誤差が 2.0 以内に収まるように (-d 2.0)
• 角度が 20度以上の頂点は端点として必ず通る (-ca 20)
• 距離が 30以上離れた2点は線分で結ぶ (-a 30)
• 最小自乗近似 (-f least_sq) という条件のもと補間し、その結果を標準出力に吐き出す。

他に主なオプションとしては

• 厳密に通ってほしい点を明示的に指示 (-cp corner_seq.csv)
• 半径の最大値を指定 (-r 100)
• フィッティング法 (-f middle) こちらの方が最小自乗より少ない数のセグメントになることがある。

出力形式は、 折れ線は、各行に構成点列の x 座標 と y 座標がタブで区切ぎられたもの。 円弧は

R CenterX CenterY StartAngle  TermAngle

ただし Angle は X 軸方向を 0 としたラジアン値

python arc_fitter.py number5.tsv -d 2.0 -ca 20 -a 30 -v

とすると、matplotlib を使って結果を可視化する。