exposure_fusion_mertens — OPTICS hdr op

• Datenarten: images → image2d

• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.exposure_fusion_mertens(images, contrast_weight=1.0, saturation_weight=1.0, exposedness_weight=1.0, sigma=0.2, n_levels=None) (die Implementierung direkt: import hdrfusion; hdrfusion.exposure_fusion_mertens(images, contrast_weight=1.0, saturation_weight=1.0, exposedness_weight=1.0, sigma=0.2, n_levels=None); aus dem Register: opsoptics.get("exposure_fusion_mertens"))

• GPU: nein (nur CPU-Referenzimplementierung)

Verwendung

Verschmilzt eine Belichtungsreihe direkt zu einem gut belichteten Bild (image2d; RGB-Reihen gehen auch).

> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.

重み W = C^wc · S^ws · E^we: C = 灰色のラプラシアンの絶対値、S = 色の 3 チャンネルの標準偏差(灰色の画像では 1)、E = exp(−(I − 0.5)² / (2 σ²))(色はチャンネルの積)。画素ごとに N 枚の和を 1 に正規化し、重みのガウス・ピラミッドで画像のラプラシアン・ピラミッドを混ぜて畳む(Mertens ら 2007、Burt & Adelson 1983)。結果は [0, 1] に切る。

Images: float in [0, 1], 2-D or (H, W, 3), same shape. n_levels defaults to ⌊log2 min(H, W)⌋. Ground truth: one image (or N copies) comes back unchanged (the pyramid reconstruction is exact); with all three exponents 0 the result is the plain mean. ★The output is clipped to [0, 1] (the blend can overshoot slightly at strong edges).

Familienweiter Eingabevertrag (fail-closed)

Jeder optics-Operator prüft seine Eingabe vor der Berechnung (nichts rutscht stillschweigend durch):

• Einheiten stecken im Argumentnamen — _mm / _um / _deg / _mrad. Eine Verwechslung von mm und µm stürzt nicht ab, sondern liefert eine plausibel aussehende falsche Antwort; der Name verhindert das. Aus der Größenordnung wird nie auf die Einheit geschlossen.

• Strings lösen ValueError aus — float('50') gelingt, sodass ein ungeparster Konfigurationswert als Länge durchrutschen würde (gemessen: thin_lens('50', '200') lieferte plausible 66,667 mm). bool wird als implizite Hochstufung True == 1 ebenfalls abgelehnt.

• complex / Masked Arrays lösen ValueError aus (nur reelle Slots; das stille Verwerfen des Imaginärteils bzw. Abstreifen der Maske wird abgelehnt). NaN/Inf löst bei jeder Eingabe ValueError aus. Ausnahme, ausdrücklich erklärt: Das u_map von bottle_fit_from_pattern nimmt nicht gemessene Pixel als NaN entgegen (Unendlich wird weiterhin abgelehnt).

• Division durch null und Verwandtes wird namentlich abgelehnt: Brennweite 0, Krümmungsradius 0, Brechzahl <= 0, undurchlässige Blende (alles 0, die Normierung wird 0/0), PSF mit Summe <= 0, Stokes-Vektor mit S0 = 0 und ein Objekt im vorderen Brennpunkt (Bild im Unendlichen).

• Nur zwei Operatoren liefern einen nicht-endlichen Wert, und beide halten das vertraglich fest: depth_of_field liefert jenseits der hyperfokalen Distanz far_mm = inf (genau das bedeutet die hyperfokale Distanz), und gaussian_beam liefert an der Taille wavefront_radius_mm = inf (der Krümmungsradius einer ebenen Wellenfront). Beide liefern zusätzlich einen endlichen Partner (far_is_infinite / curvature_per_mm). Jedes andere stille NaN/Inf wird intern erkannt und löst ValueError aus — "float64 ist übergelaufen" und "die Antwort ist unendlich" sind verschiedene Aussagen; die erste wird nie im Gewand der zweiten geliefert. Ausnahme, ausdrücklich erklärt: bottle_background_map liefert für Pixel mit unbrauchbarem Strahl (Totalreflexion u. Ä.) NaN in u_mm, zusammen mit einer valid-Maske und den Anzahlen.

• Größenobergrenzen: erzeugte Gitter durch optics.MAX_GRID (4096), übergebene Felder/PSFs/Blenden durch optics.MAX_FIELD_ELEMENTS (2^24), ABCD-Elementketten durch optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS (1024), Zernike durch MAX_ZERNIKE_TERMS (512) / MAX_ZERNIKE_ORDER (40) / MAX_ZERNIKE_BASIS (2^25). Damit werden Pfade fail-closed geschlossen, in denen ein kleines Argument eine riesige interne Allokation auslöst (gemessen: n_max=40 × 4096² braucht 108 GB).

• Physikalisch unmögliche Zustände werden ebenfalls abgelehnt: Stokes-Vektor mit Polarisationsgrad > 1, negative Transmission, negative Intensität und ungültige Zernike-Indizes wie ungerades n-|m|.

Ausführlicher Anwendungsleitfaden

• Leitfaden zur Familie optics_imaging

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.

• Der kanonische Algorithmus (Autor, Jahr) und seine Anwendungen stehen im Familienleitfaden oben.

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

• poc_hdr_glossy_metal_inspection — py -3.11 examples/poc_hdr_glossy_metal_inspection.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen image2d als Eingabe)

fraunhofer_pattern · pupil_psf · pupil_blur · psf_to_mtf · encircled_energy · ensquared_energy · energy_radii · mtf_tangential_sagittal

Gleiche Kategorie (hdr)

camera_response_debevec · camera_response_robertson · camera_response_linear · hdr_merge · hdr_exposure_series_simulate · hdr_radiance_error · hdr_dynamic_range


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

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