bootstrap_std_error — 2D texture op

数据种类:imageimage

调用:fullseye.apply(img, "bootstrap_std_error", a=0.5, b=0.5)(2-D 的模型是一张图 + 两个标量旋钮 a,b∈[0,1])

bootstrap_std_error: input → output

*图为在 128×128 合成输入上实际运行的输出。左为输入,右为输出。点云以俯视散点显示(亮度 = z),一维序列为折线,体数据为沿 z 的最大值投影,视频为中间帧,复数图像为幅值;无法成像的返回值直接显示数值。*

*输出以类 viridis 伪彩色显示(深紫 = 小,黄 = 大),便于读取距离、相位、方向、深度这类“量的场”。*

扫描旋钮 a(0.1 / 0.5 / 0.9,另一旋钮取默认):

bootstrap_std_error: knob a sweep (docs site)

扫描旋钮 b(0.1 / 0.5 / 0.9,另一旋钮取默认):

bootstrap_std_error: knob b sweep (docs site)

换别的图像(合成场景 / 照片 / 硬币。上排为输入,下排为对应输出。旋钮取默认):

bootstrap_std_error: other inputs (docs site)

*第 4 列是彩色 (H,W,3) 输入。此算子能正确处理颜色而不跨通道(不把颜色通道当作第三个空间轴卷积)。*

用法

> 该算子的说明尚无译文,以下照原文给出。

局所標準偏差の標準誤差を、分布を仮定せずに測る(ブートストラップ)。

`local_std が併記する誤差 1/sqrt(2(n-1))` は雑音が正規分布という仮定の

上に立っている。外れ値や二峰性があると、その式は本当のばらつきを過小に言う。

ここでは窓の中の値をそこから重複ありで取り直して統計量を作り直し、その散らばり

そのものを誤差とする —— 仮定が要らない代わりに計算で買う。

`a が窓(3〜9 画素)、b` が取り直しの回数(8〜64)。出力は窓内の標準偏差に

対する相対標準誤差で、`1.0` が「100 % ぶれる」。

読み方: 絶対値ではなく、場所ごとの比で読む。正規分布の白色雑音に当てると

閉形式 `1/sqrt(2(n-1))` より低めに出る(ブートストラップは小標本で標準偏差の

ばらつきを過小に言う)。実測(`b=1.0`、取り直し 64 回):

窓 3x3 (n=9) 実測 0.216 / 閉形式 0.250 = 0.86

窓 5x5 (n=25) 実測 0.133 / 閉形式 0.144 = 0.92

窓 7x7 (n=49) 実測 0.096 / 閉形式 0.102 = 0.94

窓 9x9 (n=81) 実測 0.076 / 閉形式 0.079 = 0.96

つまり窓が大きくなるほど近づく。読みどころは「どこが周りより高いか」で、

そこは分布が正規から外れている(傷・外れ値・二つの材質の境目)。外れ値を 2 % 混ぜた

画像では中央値が閉形式の 1.8 倍まで跳ね上がり、正規の場合(0.9 倍前後)と

はっきり分かれる —— この差が使いどころ。`local_std` と並べて、「ばらつきの

大きさ」と「その数字の信用できなさ」を同時に見る。

適用条件: (1) 窓が小さいとブートストラップ自体がぶれるうえ、上のとおり

系統的に低く出る。(2) 取り直し回数(`b`)を増やすと地図は滑らかになるが、

真の誤差が下がるわけではない。(3) 決定的にするため種は固定してある —— 同じ入力なら

必ず同じ出力を返す。(4) 仮定を計算で買う opなので遅い: 実測で 128x128 が

0.26 秒、256x256 が 1.27 秒(`b=1.0`、64 回)。閉形式で足りる場面では

`local_std` の誤差限界を使うこと —— この op は「その閉形式が信用できるか」を

確かめたいときの道具。

详细使用指南

gallery2d_texture_freq 族使用指南

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。

• 算法的正典(作者・年份)与用途见上面的族使用指南

在 Studio 中试试

下面的程序已确认可以运行(与图相同的输入)。在 Studio 帮助中,此块会变成按钮,可当场加载并运行。

bootstrap_std_error 0.50 0.50

▸ Load this pipeline  ·  Load & run

可运行的示例(实际调用该算子并已验证的样例)

gallery2d_texture_freqpy -3.11 examples/gallery2d_texture_freq.py

类型可衔接的下一个算子(可接受 image 作为输入)

identity · gaussian · mean_box · bilateral · unsharp · median · min_filter · max_filter

同类别(texture)

std_filter · local_bimodality · local_std · scale_select_std · structure_tensor_orientation · structure_tensor_coherence · gabor · sk_frangi


*Provenance: ops.py — 2D 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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