banding_map — 2D gray op

• 資料種類:image → image

• 呼叫:fullseye.apply(img, "banding_map", a=0.5, b=0.5)(2-D 的模型是一張圖 + 兩個純量旋鈕 a,b∈[0,1])

banding_map: input → output

*圖為在 128×128 合成輸入上實際執行的輸出。左為輸入,右為輸出。點雲以俯視散點顯示(亮度 = z),一維序列為折線,體資料為沿 z 的最大值投影,影片為中間影格,複數影像為振幅;無法成像的回傳值直接顯示數值。*

掃描旋鈕 a(0.1 / 0.5 / 0.9,另一旋鈕取預設):

▸ banding_map: 旋鈕 a 掃描 (文件網站)

*旋鈕 b 不改變輸出(實測: 0.1 / 0.5 / 0.9 相同)。*

換別的影像(合成場景 / 照片 / 硬幣。上排為輸入,下排為對應輸出。旋鈕取預設):

▸ banding_map: 其他輸入影像 (文件網站)

*第 4 欄是彩色 (H,W,3) 輸入。此運算子能正確處理顏色而不跨通道(不把顏色通道當作第三個空間軸摺積)。*

用法

回傳可見色階斷層(色帶)的位置。a 為位元數,b 為視窗。

階躍「可見」的條件是 3 個條件同時成立,此 op 把這 3 個依序相乘。

1. 落在步長網格上 —— 值位於 k*Δ 的網格上。未經量化的影像沒有色帶(浮點雜訊在這一步被去除)。

2. 視窗內恰好變化 1 個步長 —— 視窗內最大與最小之差(peak-to-peak)為 Δ 的 1 倍。既不是 0 倍(平坦),也不是 2 倍以上(真正的輪廓)。

3. 是稀疏的線 —— 階躍以沿等高線的細線形式出現。若大範圍一齊響應,那不是階躍,而是抖動或細密的紋樣。

a 是量化的位元數 1〜8(若輸入已量化,則指定其階數)。b 是視窗的大小(3〜9 像素)。

做成這 3 級的理由(實測):只用 peak-to-peak 判定時,白雜訊中 41.7 % 的像素、有序抖動後的影像中 97.7 % 的像素被判為「階躍」—— 因為局部 ptp 只要碰巧等於 Δ 就滿足條件。條件 1 去除雜訊,條件 3 去除抖動。在量化到 3-bit 的斜坡上,7.0 %(即階躍線本身)被保留下來。

適用條件:(1) 輸入的位元數弄錯就完全不起作用 —— 不清楚時先用 effective_bit_depth 量測。(2) 輸入只要經過一次平滑內插、重新取樣,條件 1 就會失效(偏離網格)。若要量測階躍,應套用於剛量化後的影像。

詳細使用指南

• gallery2d_gray_arith 族使用指南

參考(範例資料、文獻)

• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。

• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。

• 演算法的正典(作者、年份)與用途見上面的族使用指南。

在 Studio 中試試

下面的程式已確認可以執行(與圖相同的輸入)。在 Studio 說明中,此區塊會變成按鈕,可當場載入並執行。

banding_map 0.50 0.50

▸ 載入此管線  ·  載入並執行

可執行的範例(實際呼叫該運算子並已驗證的樣例)

• gallery2d_gray_arith — py -3.11 examples/gallery2d_gray_arith.py

型別可銜接的下一個運算子(可接受 image 作為輸入)

identity · gaussian · mean_box · bilateral · unsharp · median · min_filter · max_filter

同類別(gray)

gamma · quantize_uniform · quantize_lloyd_max · quantization_error · dither_ordered · dither_floyd_steinberg · companding_mu_law · invert


*Provenance: ops.py — 2D 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*

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