photometric_stereo — 3D photometric op

数据种类:imagesnormalmap

调用: import fullseye as fs; fs.ledger.photometric_stereo(images, lights, mask=None, normalize=True, *, lit_only=False, lit_thresh=0.001)(要直接调用实现,import photometric; photometric.photometric_stereo(images, lights, mask=None, normalize=True, *, lit_only=False, lit_thresh=0.001);从台账取用则 ops3d.get("photometric_stereo"))

经台账调用的返回值: fullseye.ledger.photometric_stereo(...) 只返回**声明的 out 类型 normalmap 的值**(底层函数还会返回辅助信息)。需要被丢弃的部分时,使用 fullseye.ledger.photometric_stereo.raw(...),或直接调用 photometric.photometric_stereo

用法

Lambert 光度立体:由已知光源方向的 N 张图恢复法线与反照率。→ (normals HxWx3, albedo HxW)。

> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。

I_n = albedo * max(N·L_n, 0)。各画素で g = albedo*N を最小二乗 g = pinv(L) @ I で解き、

albedo=|g|, normal=g/|g|。N>=3 必要。albedo~0 や mask 外の画素は normal=(0,0,1)。

normalize=True で光源ベクトルを単位方向に正規化(render_lambertian と同一規約 = アルベド絶対値が正しく出る)。

強度重み付き光源を使うなら normalize=False にし、合成側も生ベクトルで揃えること。

lit_only(2026-09-04 追加): 付着影(attached shadow)を外して解く。モデルの

max(·, 0) は非線形なので、N·L < 0 の観測(真の値は 0)を線形最小二乗にそのまま入れると

解が偏る ―― 実測: 影も AO も無い球で中央値 、点灯している光源だけで解くと

0.000°。既定は False(従来の挙動を変えない)。True にすると画素ごとに

I > lit_thresh の光源だけを使って解き直す。同じ点灯パターンの画素をまとめて

1 回の疑似逆行列で処理するので、追加コストは光源数ぶんのパターン数に比例する程度

(6 灯なら最大 64 群)。点灯光源が 3 未満の画素は全光源の解に戻す(fail-open:

解けない画素を NaN にするより、偏っていても値がある方が下流の積分が壊れない)。

lit_thresh: 「点灯している」とみなす輝度の下限。撮影ノイズより上に置く。

参考(示例数据・文献)

• 示例数据目录(下载 URL / 许可证) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有领域)加合成图,3-D 给出真实数据源(Stanford/PDS 等)的下载 URL。

• 算子来历与参考文献 —— 该算子族所依据的研究/方法出处。

可运行的示例(实际调用该算子并已验证的样例)

photometric_stereopy -3.11 examples_3d/photometric_stereo.py

类型可衔接的下一个算子(可接受 normalmap 作为输入)

fuse_to_voxel · render_shaded · phong_shade · matcap_shade · brdf_lommel_seeliger · brdf_hapke · bump_normals_fbm · integrate_normals

同类别(photometric)

surface_normals · integrate_normals · render_lambertian


*Provenance: photometric.py — 3D 算子登记表。本条目由 tools/opdocs.py md 自动生成(请勿手工编辑)。*

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