it_bit_mask — 2D `gray` op

• Datenarten: image → image

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

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

it_bit_mask: 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):

▸ it_bit_mask: Regler a durchfahren (Doku-Website)

*Regler b ändert die Ausgabe nicht (gemessen: identisch bei 0,1 / 0,5 / 0,9).*

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

▸ it_bit_mask: 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

bit_mask: Logisches UND des 8-Bit-Bildes mit der konstanten Bitmaske round(a*255). b wird ignoriert.

Bringt die Eingabe auf 2-D-float64 in [0,1], quantisiert sie mit round(x*255) zu 8-Bit-Ganzzahlen in 0 bis 255, bildet pixelweise ein bitweises AND mit der konstanten Maske m = round(a*255) & 0xFF (a wird auf [0,1] begrenzt) und kehrt mit /255 nach [0,1] zurück. a=1 ergibt Maske 255 (bis auf die Quantisierung die Identität), a=0 Maske 0 (alles null), a=0.5 ergibt 128 (nur das höchstwertige Bit bleibt = dasselbe wie eine 2-wertige Binarisierung nach >= 0.5 oder nicht). b wird nicht verwendet.

Rückgabewert ist float64 in der Form der Eingabe mit diskreten Werten k/255. a wirkt als Bit- muster und ist daher nicht monoton: 0.5 (=128) behält das höchstwertige Bit, etwa 0.25 (=64) nur das 2. Bit von oben, und jeweils entsteht eine unabhängige gestreifte Graustufenebene (bit plane). Um "die oberen n Bits zu behalten", a = (256 - 2**(8-n))/255 wählen (192/255 ≈ 0.753 für n=2). Farbige (3-D) Eingaben werden per Kanalmittelung auf 2-D reduziert. Bei einer Ausnahme greift fail-soft: eine geclippte Version der Eingabe wird zurückgegeben und im Register (Ledger) vermerkt. Bitverschiebungen: it_bit_lshift / it_bit_rshift; Reduktion der Graustufenzahl:

it_convert_image_type. Für die Analyse von Wasserzeichen und Steganografie oder die Visualisierung von Quantisierungsrauschen (Extraktion niedriger Bitebenen).

Ausführlicher Anwendungsleitfaden

• Leitfaden zur Familie gallery2d_gray_arith

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.