tb_normals_to_egi — 2D typed op

数据种类:pointsimage

调用:fullseye.apply(img, "tb_normals_to_egi", 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])

tb_normals_to_egi: 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。*

扫描旋钮 a(0.1 / 0.5 / 0.9,另一旋钮取默认):

tb_normals_to_egi: knob a sweep (docs site)

扫描旋钮 b(0.1 / 0.5 / 0.9,另一旋钮取默认):

tb_normals_to_egi: knob b sweep (docs site)

阶段(前置算子 → 本算子,从左到右):

tb_normals_to_egi: stages (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):

tb_normals_to_egi: other inputs (docs site)

用法

法线 `(N,3) → 扩展高斯图像 (n_el, n_az)image2d`。

> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。

方向の 2-D ヒストグラム(Horn, *Extended Gaussian Images*, Proc. IEEE 72(12)

1984)。「どの向きの面がどれだけあるか」の地図で、平面が支配的な物体では

1 つの bin に山が立つ。不可逆 —— bin 幅ぶんの方向解像度を捨てる。

捨てた量は測れる: 最頻 bin の中心方向と入力の平均方向の角度差が量子化誤差で、

既定 (36, 18) では bin 幅 10 度に対し実測 3.7 度(`selftest` が出す)。

仰角の bin は `sin(el)` で等分する(等立体角)。度で等分すると極が過剰に

細かくなり、「北極に面が集中している」という嘘の山が立つ。

Args:

normals: (N, 3)。

n_az: 方位の bin 数(既定 36 = 10 度刻み)。

n_el: 仰角の bin 数(既定 18)。

位置の点群を渡しても例外は出ない。`backends_typed.TYPE_TO_SORT` が

`normalspoints` に畳んでいるので、進化器も台帳も両者を区別しない。

この op は方向しか見ない(長さは捨てる)ので、`(N,3)` の座標を渡すと

「原点から各点を見た向き」のヒストグラムがもっともらしく返る。実測

(2026-09-08、200 点の曲線 vs 全部真上の法線): 非零 bin が 1 → 12、

最大 bin が 200 → 44 に変わるだけで、総和はどちらも 200

「総和が点数と合うから正しい」では区別がつかない。

`fullseye.set_system("extra_checks", "on")` にすると、単位長から外れた

ベクトルを拒否する(下の Raises)。

Args:

normals: (N, 3)。

n_az: 方位の bin 数(既定 36 = 10 度刻み)。

n_el: 仰角の bin 数(既定 18)。

Returns:

(n_el, n_az) float64 の計数マップ(行 = 仰角、列 = 方位)。

Raises:

ValueError: bin 数が 1 未満 / 上限超 / 入力不正。

ValueError: `extra_checks='on'` で、長さが 1 から 1e-6 を超えて外れる

ベクトルを含むとき(位置の点群を法線として渡した事故を捕まえる)。

2-D 進化レジストリへ橋渡しした reprconv の op `normals_to_egi。実装は同じで、呼び出し規約だけ op(v, a, b) に合わせてある。an_az(既定 36)、bn_el`(既定 18)を振る。

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。

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。

img_to_points 0.50 0.50
tb_normals_to_egi 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)

下面的示例调用的是底层账本算子 normals_to_egi。此桥接算子只是把同一实现适配为 fn(v, a, b) 约定,行为完全相同(只是调用形式不同)。

representation_conversionpy -3.11 examples/representation_conversion.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(typed)

tb_points_to_voxel · tb_estimate_point_normals · tb_iss_keypoints · tb_project_points · tb_render_point_depth · tb_statistical_outlier_removal · tb_radius_outlier_removal · tb_voxel_grid_downsample


*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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