piv_synth_particles — PIV `synth` op

• Datenarten: keine → image2d (ein Operator, der allein durch seine Argumente bestimmt ist — er nimmt kein Bild und keine Daten entgegen)

• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.piv_synth_particles(shape, density=0.02, diameter_px=2.5, seed=0, intensity=(0.6, 1.0), background=0.0) (die Implementierung direkt: import pivops; pivops.piv_synth_particles(shape, density=0.02, diameter_px=2.5, seed=0, intensity=(0.6, 1.0), background=0.0); aus dem Register: opspiv.get("piv_synth_particles"))

• Rückgabewert über das Register: fullseye.ledger.piv_synth_particles(...) liefert nur den Wert des deklarierten Out-Typs image2d (die zugrunde liegende Funktion gibt zusätzlich Hilfsinformationen zurück). Wird das Verworfene gebraucht, nutze fullseye.ledger.piv_synth_particles.raw(...) oder rufe pivops.piv_synth_particles direkt auf.

• Rückgabe der Funktion: (image, positions) -> image2d

Verwendung

Erzeugt 1 Bild mit eingestreuten Tracerpartikeln. Rückgabe: (image, positions).

Partikel sind gaußförmige helle Punkte (nach PIV-Konvention heißt das 2-fache der Standardabweichung, nicht die 1/e^2-Breite, diameter_px). Die Positionen sind kontinuierlich, sodass Bilder mit Subpixel- Ground-Truth erzeugt werden können.

density ist die Partikelzahl pro Pixel. Die PIV-Faustregel nennt 5-10 pro Fenster als Richtwert, was bei einem 32x32-Fenster 0.005-0.01 entspricht. Zu wenige, und kein Korrelationsgipfel hebt sich ab; zu viele, und die Partikelbilder überlappen, sodass die einzelnen Zuordnungen verloren gehen.

Args:

shape: (H, W).

density: Partikel pro Pixel (> 0).

diameter_px: Durchmesser eines Partikelbilds [px] (> 0).

seed: Zufallsstartwert.

intensity: Helligkeitsbereich der Partikel (lo, hi).

background: gleichförmiger Sockel.

Returns:

(image (H, W) float64, positions (N, 2) als (row, col)).

Ausführlicher Anwendungsleitfaden

• Leitfaden zur Familie piv_displacement

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.

Ausführbare Beispiele (verifizierte Samples, die diesen Operator wirklich aufrufen)

• piv_field_analysis_tour — py -3.11 examples/piv_field_analysis_tour.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen `image2d` als Eingabe)

piv_cross_correlate · piv_multipass · piv_deform_pass · strain_from_displacement · correlation_quality · speckle_quality

Gleiche Kategorie (`synth`)

piv_synth_pair · piv_synth_sequence

*Provenance: pivops.py — PIV Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

piv_synth_particles — PIV synth op