1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555
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\begin_layout Subsection
Tools > Statistics > Statistical test
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset CommandInset label
LatexCommand label
name "subsection:statisticalTest"
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Float figure
placement !htb
wide false
sideways false
status open
\begin_layout Plain Layout
\align center
\begin_inset Graphics
filename ../images/Partie3_Fonctions/statisticalTestDlg.png
width 35text%
\end_inset
\begin_inset Caption
\begin_layout Plain Layout
\begin_inset CommandInset label
LatexCommand label
name "fig:statisticalTestDlg"
\end_inset
Boite de dialogue pour le test statistique local par rapport à une loi (normale)
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
champ scalaire
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
statistiques!test
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
statistiques!paramètres
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
Gauss|see
\begin_inset ERT
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
{
\end_layout
\end_inset
loi normale
\begin_inset ERT
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
}
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\end_inset
Cette fonction permet d'appliquer un test du
\begin_inset Formula $\chi^{2}$
\end_inset
\shape italic
local
\shape default
sur un nuage de point muni d'un champ scalaire : le test du
\begin_inset Formula $\chi^{2}$
\end_inset
est appliqué à chaque point, en confrontant l'histogramme
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
histogramme
\end_layout
\end_inset
des valeurs scalaires du point et de ses
\begin_inset Formula $n$
\end_inset
voisins (
\begin_inset Formula $n$
\end_inset
étant un des paramètres de l'algorithme) avec la distribution spécifiée
par l’utilisateur.
\begin_inset Newline newline
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Avant de spécifier les paramètres, l'utilisateur doit choisir le type de
distribution (il a le choix actuellement entre
\emph on
Gauss
\emph default
et
\emph on
Weibull
\emph default
, les deux distributions étant aussi proposées dans l'outil
\shape italic
Compute stat.
params
\shape default
- section
\begin_inset space ~
\end_inset
\begin_inset CommandInset ref
LatexCommand ref
reference "subsection:computeStatParams"
\end_inset
).
Le résultat est un nouveau champ scalaire (une valeur pour chaque point
- la métrique du
\begin_inset Formula $\chi^{2}$
\end_inset
- qui donne une information sur la concordance locale entre la valeur scalaire
active lors du test et la distribution testée).
La théorie du test du
\begin_inset Formula $\chi^{2}$
\end_inset
nous fournit un seuil (calculé à partir de la marge d'erreur
\begin_inset Formula $p(\chi^{2})$
\end_inset
, dernier paramètre de l'algorithme) qui permet de classer les points en
fonction de leur non-appartenance à la loi testée.
Cette loi représentera typiquement le bruit de mesure, et on obtiendra
ainsi l'ensemble des points dont la distance (à l'autre nuage/maillage)
ne fait pas partie du bruit de mesure.
Autrement dit, on pourra considérer que ces points correspondent effectivement
à une différence, un changement, et on évitera de prendre en compte les
autres points qui sont potentiellement des
\shape italic
faux positifs
\shape default
(immobiles mais dont la distance n'est pas nulle car elle est bruitée).
Une fois le nuage séparé en deux classes, on peut garder le groupe des
points
\emph on
hors distribution
\emph default
(voir figure
\begin_inset space ~
\end_inset
\begin_inset CommandInset ref
LatexCommand ref
reference "fig:statisticalTestExample"
\end_inset
, en rouge) et les segmenter
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
segmentation
\end_layout
\end_inset
par exemple en fonction de la proximité relative des points (par une extraction
des composantes connexes - Cf.
section
\begin_inset space ~
\end_inset
\begin_inset CommandInset ref
LatexCommand ref
reference "subsection:labelConnectedComponents"
\end_inset
).
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
composantes connexes
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Float figure
placement !htb
wide false
sideways false
status open
\begin_layout Plain Layout
\align center
\begin_inset Graphics
filename ../images/Partie3_Fonctions/statisticalTestExample.jpg
width 90text%
\end_inset
\begin_inset Caption
\begin_layout Plain Layout
\begin_inset CommandInset label
LatexCommand label
name "fig:statisticalTestExample"
\end_inset
Champ des écarts initial (en haut à gauche), filtrage statistique (en haut
à droite), puis extraction des points
\emph on
hors distribution théorique
\emph default
(en bas à gauche) et enfin extraction des composantes connexes (en bas
à droite).
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Remarques :
\end_layout
\begin_layout Itemize
Pour appeler cette fonction, il faut sélectionner une seule entité 3D, munie
d'un champ scalaire actif.
\end_layout
\begin_layout Itemize
Pour régler le paramètre
\begin_inset Formula $p(\chi^{2})$
\end_inset
, il est important de comprendre que le test du
\begin_inset Formula $\chi^{2}$
\end_inset
permet uniquement de rejeter l'hypothèse selon laquelle
\emph on
\begin_inset Quotes fld
\end_inset
les valeurs du champ scalaire prises sur le voisinage de chaque point suivent
la loi testée
\emph default
\begin_inset Quotes frd
\end_inset
, mais pas l'inverse.
Ainsi, plus la marge d'erreur est faible, et plus le seuil du
\begin_inset Formula $\chi^{2}$
\end_inset
sera grand (on rejette moins souvent l'hypothèse citée précédemment, et
on classe donc moins de points comme
\emph on
ne suivant pas la loi testée
\emph default
).
\end_layout
\begin_layout Itemize
\begin_inset ERT
status open
\begin_layout Plain Layout
\backslash
textcolor{red}
\end_layout
\end_inset
\begin_inset ERT
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
{
\end_layout
\end_inset
Inversement, plus
\begin_inset Formula $p(\chi^{2})$
\end_inset
est grand, plus on aura de points "hors la loi" (colorés en rouge dans
la figure
\begin_inset space ~
\end_inset
\begin_inset CommandInset ref
LatexCommand ref
reference "fig:statisticalTestExample"
\end_inset
).
\begin_inset ERT
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
}
\end_layout
\end_inset
Notez que ce paramètre sert uniquement à pré-positionner les potentiomètres
de réglage des fausses couleurs (seuils de coupure et de saturation des
valeurs du champ scalaire) pour l'affichage du résultat à l'écran (Cf.
section
\begin_inset space ~
\end_inset
\begin_inset CommandInset ref
LatexCommand ref
reference "Champs-scalaires"
\end_inset
).
Ces potentiomètres peuvent être ensuite déplacés par l'utilisateur avant
extraction effective des points (par appel de la fonction
\emph on
Scalar Fields > Filter by Value
\emph default
, qui va créer un nouveau nuage de points ne comportant que les points présentem
ent affichés à l'écran, c.à.d.
les points ne suivant pas la distribution théorique).
De plus, la distance du
\begin_inset Formula $\chi^{2}$
\end_inset
est extrêmement divergente et ceci donne une grande marge de manœuvre à
l'algorithme.
Ainsi, une modification relativement grande du seuil de coupure n'aura
que peut d'effet sur la classification.
Au pire, on risque de rater un tout petit nombre de points (au niveau des
bordures des zones limites).
\end_layout
\begin_layout Itemize
Pour obtenir des résultats précis, il faut par contre connaitre ou mesurer
la distribution du bruit de mesure (une sorte de bruit moyen, en première
approximation, comprenant les erreurs de mesure due au capteur lui-même
et aux conditions de mesure - nature de la surface, lumière, température,
etc.
- ou aussi les erreurs provenant de la création du maillage dans le cas
d'une comparaison nuage/maillage par exemple, etc.).
Les paramètres de la distribution statistique correspondante peuvent donc
être définis à partir de connaissances a priori mais peuvent aussi être
déterminés à partir des valeurs scalaires associées à une portion du nuage
typiquement (voir la fonction
\shape italic
Compute stat.
params
\shape default
- section
\begin_inset space ~
\end_inset
\begin_inset CommandInset ref
LatexCommand ref
reference "subsection:computeStatParams"
\end_inset
).
\end_layout
\begin_layout Itemize
L'algorithme crée un nouveau champ scalaire nomme (
\emph on
Chi2 Distances
\emph default
).
Ce champ est ajouté au nuage de points courant.
Si celui-ci existe déjà il sera écrasé.
\end_layout
\end_body
\end_document
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