texture op• Datenarten: image → image
• Aufruf: fullseye.apply(img, "structure_tensor_orientation", a=0.5, b=0.5) (das 2-D-Modell ist ein Bild plus zwei skalare Regler a,b∈[0,1])
• GPU: ja (mechanischer GPU-Pfad aus der Allow-List, CuPy). device="auto" wählt die GPU ab der gemessenen Größe (4,194,304 Pixel)
*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):
▸ structure_tensor_orientation: Regler a durchfahren (Doku-Website)
Regler b durchfahren (0,1 / 0,5 / 0,9, der andere Regler auf Standard):
▸ structure_tensor_orientation: Regler b durchfahren (Doku-Website)
Auf anderen Bildern (synthetische Szene / Foto / Münzen. Obere Reihe: Eingaben, untere Reihe: deren Ausgaben. Regler auf Standard):
▸ structure_tensor_orientation: andere Eingaben (Doku-Website)
*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).*
Liefert die lokale Verlaufsrichtung der Streifen (Hauptachse des Strukturtensors), auf [0,1] abgebildet.
0 und 1 sind beide horizontal, 0.5 ist vertikal (die Orientierung läuft nach 180 Grad einmal herum, 0 und 1 sind also dieselbe Richtung — Differenzen dieser Ausgabe erzeugen an der Nahtstelle eine falsche Stufe).
Drehsinn des Winkels: Der Winkel wird in (Zeile, Spalte)-Bildkoordinaten (Zeilen nach unten) von der Spaltenachse aus gemessen, dreht also auf dem Bildschirm im Uhrzeigersinn. Ein auf dem Bildschirm um θ Grad gegen den Uhrzeigersinn gedrehtes Streifenmuster liefert (180 - θ) / 180 (der umgekehrte Sinn zu HALCONs orientation_region / orientation_xld = gegen den Uhrzeigersinn auf dem Bildschirm; derselbe Sinn wie xg_orientation).
a ist die Glättung sigma vor der Ableitung (0.5–3.0 Pixel), b das Integrationsfenster rho (1.0–8.0 Pixel). rho bedeutet „über welche Fläche die Orientierung als ausgerichtet gilt“; größer als der Abstand der Fasern oder Polierriefen wählen.
Anwendbarkeit: Eine Orientierung ist nur dort definiert, wo der Gradient strukturell verzerrt ist. Pixel, deren Tensoranisotropie unter 1e-6 der Spur liegt (ebene Flächen, isotropes Rauschen), liefern 0.5 als „Orientierung undefiniert“ — ohne diese Untergrenze verstärkt arctan2 Rundungsreste auf einer gleichmäßigen Fläche, und eine Helligkeitsänderung von nur 0.01 kehrt alle Orientierungen auf einmal um. Die Verlässlichkeit der Orientierung separat mit structure_tensor_coherence messen.
Einsatz: Faserorientierung in faserverstärkten Werkstoffen, Richtung von Walz- / Polierriefen, Holzmaserung, Streckrichtung von Kristallkörnern. HALCON hat keinen entsprechenden Einzel-Op.
• Leitfaden zur Familie gallery2d_texture_freq
• 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.
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.
structure_tensor_orientation 0.50 0.50
▸ Diese Pipeline laden · Laden & ausführen
• degenerate_inputs — py -3.11 examples/degenerate_inputs.py
• gallery2d_texture_freq — py -3.11 examples/gallery2d_texture_freq.py
image als Eingabe)identity · gaussian · mean_box · mean_box_wh · bilateral · kuwahara · unsharp · median
texture)std_filter · local_bimodality · local_std · scale_select_std · bootstrap_std_error · structure_tensor_coherence · gabor · sk_frangi
*Provenance: ops.py — 2D Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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