再投影誤差による破綻フレームの除外および窓の時間指定の実装と実験陽設定の更新

docs/head_pose_smoothing.md

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 | `hampel_threshold` | 3.0 | Hampel判定のしきい値（頑健σの倍数） |
 | `one_euro_min_cutoff` / `one_euro_beta` / `one_euro_d_cutoff` | 1.0 / 0.0 / 1.0 | One Euro Filter のパラメータ |
 | `filter_reset_gap_sec` | 0.0 | 姿勢サンプルがこれより離れたらフィルタ状態をリセット（0で無効） |
+| `smoothing_window_sec` | 0.0 | 0より大きいと、中央値系フィルタの窓を「直近N秒」で指定する（`smoothing_window` より優先）。更新レートが変わってもフィルタの強さが変わらない |
+| `max_reprojection_error_ratio` | 0.0 | 再投影誤差が「目尻間距離×この値」を超えた姿勢を棄却（0で無効）。正常フレームの比率は約0.07、破綻フレームは0.4以上 |
 
 既定値は従来動作（`ema`, α=0.4）と同じ。新キーはYAMLに書かなくてもよい（既定値が使われる）。
 フィルタ本体は `src/yaw_filters.py`。
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 - 1か所・1距離・1人の静止データによる比較。実際の振り向き中の挙動は未検証。
 - 現行（ema 0.4）の出力は、静止していても3σ=11.3°、最大変動幅28°あり、`subtle`(10°)・`weak`(20°)のしきい値に達しうる。
 
+## 追加計測（2026-10-02, 研究室, 正面・3m・静止＋移動, median5+EMA 0.4設定時のログ, 約23.1Hz）
+
+静止区間（フレーム250〜1390, 49.3秒）：
+
+| フィルタ | SD | 最大変動幅 | 平均から8°超の外れ | 階段90%遅れ |
+|---|---:|---:|---:|---:|
+| 生Yaw | 9.02° | 72.6° | - | 0 |
+| ema 0.4（旧デフォルト） | 5.70° | 54.3° | 11.5% | 0.17秒 |
+| median5 + ema 0.4 | 3.50° | 38.8° | 2.5% | 0.26秒 |
+| median 0.45秒 + ema 0.5 | 2.27° | 31.0° | 0.5% | 0.35秒 |
+| **median 0.55秒 + ema 0.5** | **1.85°** | **9.9°** | **0.0%** | 0.39秒 |
+
+- 実機の `yaw` 列は、生Yawにオフラインで同じフィルタをかけた結果と一致した（最大差 9e-7）。
+- 生Yawの+側スパイクは8.7%。連続長は1フレーム46回・2連続17回・3連続3回・4連続1回・6連続1回。
+  中央値は、窓n個で(n-1)/2連続までのスパイクを除去できる。median5（n=5）は2連続まで。
+- 移動しながら向く区間（フレーム218〜240）で、生Yawは-68.7°→-23.1°。90%到達は
+  median5+EMA0.4が0.76秒、旧デフォルトが0.67秒、median 0.55秒+EMA0.5が0.80秒（50%到達は0.31/0.09/0.40秒）。
+  窓を広げても、実際の振り向きでの追加の遅れは小さい。
+- 再投影誤差/目尻間距離の比は、正常フレームで p99 でも0.12〜0.19。0.4以上のフレームはすべて、
+  目尻間距離が20px以下の小さい顔（入退場の移動中）で、Yawも破綻していた（例: 比104.9でYaw -1.0°、比150でYaw -66.7°）。
+  比0.3で除外すると、静止区間のフレームは1つも除外されず、破綻フレームだけが落ちる。
+  静止時のスパイクとは相関しない（スパイク1.58px、その他1.57px）。
+- 静止中の中央値からの逸脱が10°を超えた状態の連続時間は、旧デフォルトで最長0.27秒、median5で0.22秒、
+  median 0.55秒窓ではさらに短い。`min_turn_duration_sec`(0.3秒)との余裕は、窓を広げるほど大きくなる。
+
 ## 分かったこと
 
 - 生Yawの分散の大部分は、フレームごとの独立なノイズと、単発の+側スパイク（約5%）による。
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   `turn_detection.signage_yaw_direction` が実測に合わせて設定されていれば結果は一貫するが、
   「正のYaw＝物理的にどちら向きか」を前提にした解釈・報告では注意が必要。
   モデルを直す場合は符号が変わるので、`signage_yaw_direction` と過去ログの扱いも同時に見直すこと。
-- 正面を向いた静止時の平均が約-19.3°だった。立ち位置は画像中心から約31px（約1.4°）しか離れておらず、
-  位置では説明できない。カメラのレンズでなくプレビュー画面を見ていた可能性などを、レンズに目印を付けて再測定して確認する。
+- 正面を向いた静止時のYaw中央値が、2回の計測（2026-10-01, 10-02）とも約-20°だった（bbox中心はそれぞれ671px, 680px。
+  画像中心640pxから約30〜40px、約2°しか離れていない）。立ち位置では説明できない。
+  レンズとプレビュー画面は物理的に離れているため、プレビューを見ていた可能性は除外されている。
+  原因は未解明（3Dモデル点と実際の顔の不一致、頭部の実際の向きなど）。
+  距離を変えて（例: 1.5m）測り、オフセットが距離で変わるか（小さい顔による見かけの偏り）、
+  変わらないか（系統的なずれ）を確認する。振り向き検出は基準Yawとの差を使うので、固定のオフセットは影響しない。
 - 一部の設定値（`median_one_euro` の β など）は、この静止データのノイズ規模に合わせたもの。距離が変わったら再評価する。