hx_shade_height_field — 2D halcon_ext op

資料種類:imageimage

呼叫:fullseye.apply(img, "hx_shade_height_field", a=0.5, b=0.5)(2-D 的模型是一張圖 + 兩個純量旋鈕 a,b∈[0,1])

HALCON 對應:shade_height_field(其含義與參數可參考 HALCON 手冊)

hx_shade_height_field: input → output

*圖為在 128×128 合成輸入上實際執行的輸出。左為輸入,右為輸出。點雲以俯視散點顯示(亮度 = z),一維序列為折線,體資料為沿 z 的最大值投影,影片為中間影格,複數影像為振幅;無法成像的回傳值直接顯示數值。*

*輸出以類 viridis 偽彩色顯示(深紫 = 小,黃 = 大),便於讀取距離、相位、方向、深度這類「量的場」。*

掃描旋鈕 a(0.1 / 0.5 / 0.9,另一旋鈕取預設):

hx_shade_height_field: knob a sweep (docs site)

掃描旋鈕 b(0.1 / 0.5 / 0.9,另一旋鈕取預設):

hx_shade_height_field: knob b sweep (docs site)

換別的影像(合成場景 / 照片 / 硬幣。上排為輸入,下排為對應輸出。旋鈕取預設):

hx_shade_height_field: other inputs (docs site)

*第 4 欄是彩色 (H,W,3) 輸入。此運算子能正確處理顏色而不跨通道(不把顏色通道當作第三個空間軸摺積)。*

用法

用 Lambert 著色算繪高度場 v(法線×光源)。光源方位 a・仰角 b。

> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。

`v を高さ場(gray 値 = 高さ、画素間隔 1)とみなし、np.gradient(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。

空影格(實測):輸入亮度均勻的影像時,無論亮度為何,結果都為空(全部像素為背景 0)。純白與純黑表現相同;僅憑亮度偵測不到任何東西。

詳細使用指南

gallery2d_halcon_ext 族使用指南

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。

• 演算法的正典(作者・年份)與用途見上面的族使用指南

在 Studio 中試試

下面的程式已確認可以執行(與圖相同的輸入)。在 Studio 說明中,此區塊會變成按鈕,可當場載入並執行。

hx_shade_height_field 0.50 0.50

▸ Load this pipeline  ·  Load & run

可執行的範例(實際呼叫該運算子並已驗證的樣例)

gallery2d_halcon_extpy -3.11 examples/gallery2d_halcon_ext.py

型別可銜接的下一個運算子(可接受 image 作為輸入)

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

同類別(halcon_ext)

hx_gen_circle · hx_gen_ellipse · hx_gen_rectangle2 · hx_gen_checker_region · hx_gen_grid_region · hx_gabor · hx_fit_surface1 · hx_fit_surface2


*Provenance: ops.py — 2D 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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