integrate_normals — 3D photometric op

資料種類:normalmapimage2d

呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.integrate_normals(normals, mask=None)(要直接呼叫實作,import photometric; photometric.integrate_normals(normals, mask=None);從台帳取用則 ops3d.get("integrate_normals"))

用法

法線場 → 高度場 z,用 Frankot-Chellappa 積分。→ z HxW(常數項自由,以平均 0 為基準)。

> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。

手順: 法線 `(H,W,3) を勾配 p = -nx/nzq = -ny/nz に直し(|nz| < 1e-6` の

画素は nz を ±1e-6 に置き換えて零割を避ける)、FFT 領域で最小二乗解

`Z(wx,wy) = (-j·wx·P - j·wy·Q) / (wx² + wy²)` を求め(直流成分は 0)、逆変換して

平均を 0 に引く。`mask` (bool HxW) を与えると mask 外の勾配を 0 にしてから積分する

(その領域は平坦として扱われる)。返り値は float64 の `(H,W)`。

注意点:

• 周期境界を仮定するため、画像の上下・左右がつながるように端が歪む。

• 絶対高さは決まらない(平均 0)。格子間隔 1 画素で積分するので `z` も画素単位の

高さになり、実寸には画素ピッチを掛ける。

• `nz ≈ 0`(輪郭付近・視線に平行な面)は勾配が発散し、波打ちを周囲へ広げる。

`mask` で除くか法線を事前に平滑する。

入力検証は無い(`(H,W,3) 以外は内部の添字で失敗)。surface_normals` が逆変換で、

`photometric_stereo` の法線をここへ渡すと形状(高さ場)が得られる。

參考(範例資料・文獻)

• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。

• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。

可執行的範例(實際呼叫該運算子並已驗證的樣例)

photometric_stereopy -3.11 examples_3d/photometric_stereo.py

型別可銜接的下一個運算子(可接受 image2d 作為輸入)

fuse_to_voxel · fit_poly_surface · eval_poly_surface · surface_form_error · background_flatten · polar_unwrap · fit_zernike · matcap_shade

同類別(photometric)

photometric_stereo · surface_normals · render_lambertian


*Provenance: photometric.py — 3D 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*

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