fringe_ftp_phase — 3D `structured_light` op

• データ種: image2d → depth

• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.fringe_ftp_phase(image, carrier_axis='x', carrier_period=None, bandwidth=0.35, k=1.0, min_modulation=None, return_info=False) (実装を直接呼ぶなら import fringe; fringe.fringe_ftp_phase(image, carrier_axis='x', carrier_period=None, bandwidth=0.35, k=1.0, min_modulation=None, return_info=False)、台帳から引くなら ops3d.get("fringe_ftp_phase"))

• 台帳経由の戻り値: fullseye.ledger.fringe_ftp_phase(...) は宣言 out 型 depth の値だけを返す(本体は補助情報も返す)。捨てられた側が要るときは fullseye.ledger.fringe_ftp_phase.raw(...)、または fringe.fringe_ftp_phase を直接呼ぶ。

• GPU: なし(CPU 参照実装のみ)

使い方

縞 1 枚から高さ・位相を Takeda の Fourier transform profilometry で復元する。

2-D FFT の直流から離れた片側一次スペクトルを窓で抜き、複素解析信号へ戻して位相を展開し、搬送波の線形ランプを除く。carrier_axis は位相が増える方向("x"=列、"y"=行)。carrier_period は画素単位で、省略時は指定軸の正周波数側にある最大ピークから推定する。★画像が視野の中で周期的(DFT に漏れが無い) ときだけ整数ビンを搬送波とし、そうでなければピークの両隣 1 ビンで DTFT のパワーを細かく評価してサブビンに直す(2026-11-05 まで常に整数ビンに丸め、7.3 px の縞が 7.11 px と読まれて位相 RMS 0.63 rad の傾きが残った)。推定した搬送波は、対象の位相の搬送軸方向の一様な傾きと区別できない(どちらも同じ画像を作る)—— 傾きを残したい、あるいは搬送波が既知なら carrier_period を渡す。bandwidth は搬送周波数に対する Gaussian 窓の標準偏差の比(0 < bandwidth < 1)。k は rad から高さへの係数。

返り値は通常 height。return_info=True なら (height, info) となり、info は搬送波を除いた phase、実際に使った carrier_period、carrier_frequency、estimated_carrier、解析信号の modulation を持つ。高さは既存の phase_to_height(phase, 0, k) で作る。

業務上の言い方では「縞 1 枚から高さ」「1枚の縞画像から位相」を求める op。

1 枚で済む代わりに、対象位相の空間帯域が搬送波と直流/反対側サイドバンドの間に収まる必要がある。急な高さ、段差、オクルージョンでは帯域重なりと Itoh 条件違反で誤る。3 枚以上を撮れて広い帯域や低い搬送波を扱うなら decode_fringe の位相シフト法を使う。一定画像や、抽出した変調振幅が画像の動的範囲に対して小さすぎる画像は丸め誤差から位相を作らず ValueError にする。

出典: M. Takeda, H. Ina and S. Kobayashi, “Fourier-transform method of fringe-pattern analysis for computer-based topography and interferometry,” J. Opt. Soc. Am. 72(1), 156–160 (1982), doi:10.1364/JOSA.72.000156.

背景知識ガイド(この op の手前にある物理・規約)

• depth_sensors — 深度センサの知識 — 測距原理・実機の値・欠測の出方

参考(サンプルデータ・文献)

• サンプルデータカタログ(DL URL / ライセンス) — 2-D は skimage.data(BSD/public)+ 合成、3-D は実データ源(Stanford/PDS 等)の DL URL。

• 演算子の来歴・参考文献 — この op 族の元になった研究/手法の出典。

実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)

• ftp_and_focus_depth — py -3.11 examples_3d/ftp_and_focus_depth.py

型が繋がる次の op(`depth` を入力に取れる)

depth_to_points · tsdf_from_depth · to_points · fuse_to_voxel · depth_to_organized_points · normals_from_depth · occlusion_edges · bearing_angle_image

同カテゴリ(`structured_light`)

wrapped_phase · unwrap_phase_2d · graycode_decode · decode_fringe · depth_from_focus · synthesize_fringes · absolute_phase · triangulate_column

*Provenance: fringe.py — 3D operator registry. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。*

fringe_ftp_phase — 3D structured_light op

使い方