hx_shade_height_field — 2D `halcon_ext` op

• Datenarten: image → image

• Aufruf: fullseye.apply(img, "hx_shade_height_field", a=0.5, b=0.5) (das 2-D-Modell ist ein Bild plus zwei skalare Regler a,b∈[0,1])

• HALCON-Äquivalent: shade_height_field (Bedeutung und Parameter sind in der HALCON-Referenz nachzulesen)

hx_shade_height_field: input → output

*Die Abbildung ist die tatsächliche Ausgabe auf einer synthetischen 128×128-Eingabe. Links Eingabe, rechts Ausgabe. Punktwolken als Draufsicht-Streudiagramm (Helligkeit = z), 1-D-Reihen als Linie, Volumen als Maximum-Projektion entlang z, Videos als mittleres Bild, komplexe Bilder als Betrag; Rückgabewerte, die kein Bild ergeben, werden als Werte gezeigt.*

*Die Ausgabe ist in einer viridis-artigen Falschfarbe dargestellt (dunkles Violett = klein, Gelb = groß), damit ein Feld von Größen — Abstand, Phase, Orientierung, Tiefe — lesbar ist.*

Regler a durchfahren (0,1 / 0,5 / 0,9, der andere Regler auf Standard):

▸ hx_shade_height_field: knob a sweep (docs site)

Regler b durchfahren (0,1 / 0,5 / 0,9, der andere Regler auf Standard):

▸ hx_shade_height_field: knob b sweep (docs site)

Auf anderen Bildern (synthetische Szene / Foto / Münzen. Obere Reihe: Eingaben, untere Reihe: deren Ausgaben. Regler auf Standard):

▸ hx_shade_height_field: other inputs (docs site)

*Die 4. Spalte ist eine Farb-Eingabe (H,W,3). Dieser Op verarbeitet Farbe, ohne Kanäle zu vermischen (er faltet den Farbkanal nicht als dritte Raumachse).*

Verwendung

Rendert das Höhenfeld v mit Lambert-Schattierung (Normale × Licht). Das Licht steht bei Azimut a und Elevation b.

> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.

`v を高さ場(gray 値 = 高さ、画素間隔 1)とみなし、np.gradient の (gy, gx)` から法線

`n = (-gx, -gy, 1) / sqrt(gx^2 + gy^2 + 1) を作り、方向 l = (cos(el)cos(az), cos(el)sin(az), sin(el))` の

平行光との内積 `n·l` を 0 で下から clip し、min-max で [0,1] に正規化して返す(Lambertian 陰影)。

• `a → 光源の方位角 az = a*2*pi(lx = cos(az) が列方向、ly = sin(az)` が行方向の成分)。

• `b → 光源の仰角 el = (0.2 + 0.7*b) * pi/2`(約 18°〜81°。1 で真上に近い)。

注意: 高さのスケール係数が無く、[0,1] の値を数百画素にわたって微分するため勾配はごく小さい。そのままでは

陰影の差がほとんど無いが、最後の min-max 正規化で見える化している。したがって出力の絶対的な明るさに意味は

無く、入力が平坦だと全画素 0 になる。深度画像や `hx_fit_surface2` で推定した背景面の凹凸を目で確かめる用途向け。

Leeres Bild (gemessen): Ein Bild gleichmäßiger Helligkeit liefert unabhängig von der Helligkeit ein leeres Ergebnis (jedes Pixel ist Hintergrund 0). Reinweiß und Reinschwarz verhalten sich gleich; Helligkeit allein detektiert nichts.

Ausführlicher Anwendungsleitfaden

• Leitfaden zur Familie gallery2d_halcon_ext

Referenzen (Beispieldaten, Literatur)

• Katalog der Beispieldaten (Download-URLs / Lizenzen) — 2-D nutzt skimage.data (BSD/Public Domain) plus synthetische Bilder, 3-D nennt Download-URLs echter Datenquellen (Stanford, PDS, …).

• Herkunft und Literatur der Operatoren — die Quellen der Forschung/Verfahren, auf denen diese Operatorfamilie beruht.

• Der kanonische Algorithmus (Autor, Jahr) und seine Anwendungen stehen im Familienleitfaden oben.

In Studio ausprobieren

Das Programm unten ist nachweislich lauffähig (gleiche Eingabe wie die Abbildung). In der Studio-Hilfe wird dieser Block zu Schaltflächen, die es sofort laden und ausführen.