tac_surface_normal — 2D tactile op

Datenarten: imageimage

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

tac_surface_normal: 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.*

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

tac_surface_normal: knob a sweep (docs site)

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

tac_surface_normal: knob b sweep (docs site)

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

tac_surface_normal: 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

Z-Komponente der Oberflächennormale (Neigungskarte) aus den Schattierungsgradienten, unter Verwendung von Horns Shape-from-Shading-Normalenparametrisierung `n = (-p, -q, 1)/sqrt(1+p^2+q^2), sodass nz = 1/sqrt(1+p^2+q^2) mit p = gain*gx, q = gain*gy. Ein flaches (unberührtes) Gel ergibt nz = 1, steile Eindruckwände tendieren gegen 0, sodass die Karte bereits eine gültige [0,1]-Kodierung ist. a = Gradientenverstärkung (1..21-fach -- wie steil die Schattierung angenommen wird), b` = Vorglättungs-Sigma des Bildes (0..3) zur Dämpfung von Sensorrauschen. Konstante Eingabe -> durchweg Einsen (perfekt flaches Gel).

Leeres Bild (gemessen): Ein Bild gleichmäßiger Helligkeit macht unabhängig von der Helligkeit jedes Pixel zum Vordergrund (1). Ein überbelichtetes, verdecktes oder motivloses Bild kommt als „100 % defekt“ zurück; prüfe daher vorgelagert auf Gleichmäßigkeit und verwirf solche Bilder.

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.

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.

tac_surface_normal 0.50 0.50

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Ausführbare Beispiele (verifizierte Samples, die diesen Operator wirklich aufrufen)

sim2real_and_alifepy -3.11 examples/sim2real_and_alife.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen image als Eingabe)

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

Gleiche Kategorie (tactile)

tac_contact_mask · tac_height_from_shading · tac_pressure_proxy · tac_shear_field


*Provenance: ops.py — 2D Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

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