wrapped_phase — 3D `structured_light` op

• 数据种类:images → image2d

• 调用: import fullseye as fs; fs.ledger.wrapped_phase(images) -> 'np.ndarray'(要直接调用实现,import fringe; fringe.wrapped_phase(images) -> 'np.ndarray';从台账取用则 ops3d.get("wrapped_phase"))

用法

由 N 步相移条纹图像序列求 wrapped phase (-π, π]。

标准 N-step 公式 φ = atan2(Σ_n I_n sin(2πn/N), Σ_n I_n cos(2πn/N))。假定 N >= 3 的等间隔相移。返回值为各像素包裹相位 (-π,π] 的 2D 数组。

images:长度为 N 的序列(各为 2D [0,1] 图像)或 (N, H, W) 数组。

计算:设相移量为等间隔 δ_n = 2πn/N(n = 0..N-1), 用 tensordot 求 s = Σ_n I_n sin δ_n、c = Σ_n I_n cos δ_n,再求 np.arctan2(s, c)。对于 I_n = a + b cos(φ - δ_n) 的模型(与 synthesize_fringes 相同的符号约定),φ 不经符号反转即可恢复。平均亮度 a 被消去,因此不受偏置影响。

输入与校验(ValueError):None / 无法转换为 3-D (N, H, W) / N < 3 / 含 NaN、Inf。值域 [0, 1] 是前提而不做检查(超出范围计算也能通过)。

返回值:(H, W) float64,值域 (-π, π]。s = c = 0 的像素(无条纹、调制为零)返回 arctan2(0, 0) = 0,既不报错也不是 NaN — 要挑选可信像素,请用 modulation(同模块的函数)查看调制度(decode_fringe 的 min_modulation 就是这样做的)。

注意:若传入相移量不等间隔、或张数与顺序不对的图像序列, 不会报错,而会得到"看似合理却错误"的相位。下一步是 unwrap_phase_2d(空间展开)或 absolute_phase(用粗略绝对相位确定级次)。

背景知识指南(该算子背后的物理与约定)

• depth_sensors — 深度传感器知识 —— 测距原理、实机数值、缺测的表现

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。

可运行的示例(实际调用该算子并已验证的样例)

• structured_light — py -3.11 examples_3d/structured_light.py

• structured_light_scan — py -3.11 examples_3d/structured_light_scan.py

类型可衔接的下一个算子(可接受 `image2d` 作为输入)

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

同类别(`structured_light`)

unwrap_phase_2d · graycode_decode · decode_fringe · synthesize_fringes · absolute_phase · triangulate_column

*Provenance: fringe.py — 3D 算子登记表。本条目由 tools/opdocs.py md 自动生成(请勿手工编辑)。*

wrapped_phase — 3D structured_light op

用法