integrate_normals — 3D photometric op

• 데이터 종류: normalmap → image2d

• 호출: import fullseye as fs; fs.ledger.integrate_normals(normals, mask=None)(구현을 직접 호출하려면 import photometric; photometric.integrate_normals(normals, mask=None), 원장에서 가져오려면 ops3d.get("integrate_normals"))

사용법

법선장 → 높이장 z 를 Frankot-Chellappa 적분. → z HxW(상수 자유도 있음·평균 0 기준).

절차: 법선 (H,W,3)을 기울기 p = -nx/nz, q = -ny/nz로 바꾸고(|nz| < 1e-6인화소는 nz를 ±1e-6으로 치환해 0 나누기를 피한다), FFT 영역에서 최소제곱 해 Z(wx,wy) = (-j·wx·P - j·wy·Q) / (wx² + wy²)를 구하고(직류 성분은 0), 역변환하여평균을 0으로 뺀다. mask (bool HxW)를 주면 mask 밖의 기울기를 0으로 한 뒤 적분한다(그 영역은 평탄한 것으로 취급된다). 반환값은 float64의 (H,W).

주의점:

• 주기 경계를 가정하므로, 영상의 위아래·좌우가 이어지듯이 끝이 왜곡된다.

• 절대 높이는 정해지지 않는다(평균 0). 격자 간격 1 화소로 적분하므로 z도 화소 단위의높이가 되며, 실제 치수로는 화소 피치를 곱한다.

• nz ≈ 0(윤곽 부근·시선에 평행한 면)에서는 기울기가 발산하여 물결을 주위로 퍼뜨린다. mask로 제외하거나 법선을 미리 평활한다.

입력 검증은 없다((H,W,3) 이외는 내부 인덱싱에서 실패). surface_normals가 역변환이며, photometric_stereo의 법선을 여기에 넘기면 형상(높이장)을 얻는다.

참고(샘플 데이터·문헌)

• 샘플 데이터 카탈로그(DL URL / 라이선스) —— 2-D 는 skimage.data(BSD/public)+ 합성, 3-D 는 실데이터 소스(Stanford/PDS 등)의 DL URL.

• 연산자의 내력·참고문헌 —— 이 연산자 족의 바탕이 된 연구/기법의 출처.

실행 가능한 예제(이 연산자를 실제로 호출하는 검증된 샘플)

• photometric_stereo — py -3.11 examples_3d/photometric_stereo.py

타입이 이어지는 다음 연산자(image2d 를 입력으로 받는 것)

fuse_to_voxel · fit_poly_surface · eval_poly_surface · surface_form_error · background_flatten · polar_unwrap · fit_zernike · matcap_shade

같은 카테고리(photometric)

photometric_stereo · surface_normals · render_lambertian


*Provenance: photometric.py — 3D 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*

© 2026 Kazufumi Furuse — Fullseye operator documentation. Licensed under Apache-2.0.