hx_gen_derivative_filter — 2D `halcon_ext` op

• Datenarten: image → image

• Aufruf: fullseye.apply(img, "hx_gen_derivative_filter", a=0.5, b=0.5) (das 2-D-Modell ist ein Bild plus zwei skalare Regler a,b∈[0,1])

• HALCON-Äquivalent: gen_derivative_filter (Bedeutung und Parameter sind in der HALCON-Referenz nachzulesen)

hx_gen_derivative_filter: input → output

*Die Abbildung ist die tatsächliche Ausgabe auf einer synthetischen 128×128-Eingabe. Links Eingabe, rechts Ausgabe. Punktwolken als Draufsicht-Streudiagramm (Helligkeit = z), 1-D-Reihen als Linie, Volumen als Maximum-Projektion entlang z, Videos als mittleres Bild, komplexe Bilder als Betrag; Rückgabewerte, die kein Bild ergeben, werden als Werte gezeigt.*

Regler a durchfahren (0,1 / 0,5 / 0,9, der andere Regler auf Standard):

▸ hx_gen_derivative_filter: Regler a durchfahren (Doku-Website)

Regler b durchfahren (0,1 / 0,5 / 0,9, der andere Regler auf Standard):

▸ hx_gen_derivative_filter: Regler b durchfahren (Doku-Website)

Auf anderen Bildern (synthetische Szene / Foto / Münzen. Obere Reihe: Eingaben, untere Reihe: deren Ausgaben. Regler auf Standard):

▸ hx_gen_derivative_filter: andere Eingaben (Doku-Website)

*Die 4. Spalte ist eine Farb-Eingabe (H,W,3). Dieser Op verarbeitet Farbe, ohne Kanäle zu vermischen (er faltet den Farbkanal nicht als dritte Raumachse).*

Verwendung

Ein Ableitungsfilter im Frequenzbereich. a ist die Ableitungsordnung, b die Richtung.

HALCONs gen_derivative_filter nimmt eine Derivative (x / y / xx / yy / xy) und eine Ordnung, doch dieses Op normierte lange nur |f| und gab es zurück, ohne den Eingabeinhalt oder die Regler überhaupt zu betrachten -- gemessen am 2026-09-02: Bei gleicher Form lieferte das Ändern von a/b oder das Übergeben eines anderen Bildes ein byte-identisches Ergebnis (die Geschwister hx_gen_lowpass / hx_gen_highpass / hx_gen_bandfilter ändern sich mit ihren Reglern, daher fiel nur dieses 1 Op aus der Reihe).

• a : Ordnung 1 bis 2 (|f| oder |f|^2). Ordnung 2 entspricht dem Laplace-Operator.

• b : Richtung. 0 ergibt die x-Richtung |f_x|, 1 die y-Richtung |f_y|, dazwischen wird glatt zum isotropen |f| gemischt (bei 0.5 genau isotrop).

Das Ergebnis ist das Filter selbst im Frequenzbereich (dieselbe Konvention wie HALCONs gen_*), daher dient die Eingabe nur zur Bestimmung der Form. Es ändert sich nun aber tatsächlich mit den Reglern, nicht nur mit der Form, sodass die Evolution Ordnung und Richtung wählen kann.

Vergleichbarkeit der Werte (gemessen): Die Ausgabe wird auf das Maximum des jeweiligen Bildes normiert (das Ausgabemaximum ist stets 1.0, und eine Skalierung der Eingabe lässt die Ausgabe unverändert). Werte sind daher nicht bildübergreifend vergleichbar — ein Merkmal gleicher Stärke erhält je nach dem stärksten Merkmal im Bild einen anderen Wert, und in einem Bild mit nur schwachen Merkmalen wird das Rauschen auf 1.0 angehoben. Für einen Vergleich über Bilder hinweg auf eine gemeinsame Referenz umskalieren.

Ausführlicher Anwendungsleitfaden

• Leitfaden zur Familie gallery2d_halcon_ext

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.

In Studio ausprobieren

Das Programm unten ist nachweislich lauffähig (gleiche Eingabe wie die Abbildung). In der Studio-Hilfe wird dieser Block zu Schaltflächen, die es sofort laden und ausführen.