lines_gauss — 2D contour op

• 数据种类:image → contour

• 调用:fullseye.apply(img, "lines_gauss", a=0.5, b=0.5)(2-D 的模型是一张图 + 两个标量旋钮 a,b∈[0,1])

• HALCON 对应:lines_gauss(其含义与参数可参考 HALCON 手册)

• GPU:无(仅 CPU 参考实现)

lines_gauss: input → output

*图为在 128×128 合成输入上实际运行的输出。左为输入,右为输出。点云以俯视散点显示(亮度 = z),一维序列为折线,体数据为沿 z 的最大值投影,视频为中间帧,复数图像为幅值;无法成像的返回值直接显示数值。*

扫描旋钮 a(0.1 / 0.5 / 0.9,另一旋钮取默认):

▸ lines_gauss: 旋钮 a 扫描 (文档网站)

扫描旋钮 b(0.1 / 0.5 / 0.9,另一旋钮取默认):

▸ lines_gauss: 旋钮 b 扫描 (文档网站)

换别的图像(合成场景 / 照片 / 硬币。上排为输入,下排为对应输出。旋钮取默认):

▸ lines_gauss: 其他输入图像 (文档网站)

*第 4 列是彩色 (H,W,3) 输入。此算子能正确处理颜色而不跨通道(不把颜色通道当作第三个空间轴卷积)。*

用法

线状结构(脊线)检测。将 skimage.filters.frangi(类血管脊线增强滤波器)的响应用阈值(0.1+0.4*a)二值化,并将连通成分作为轮廓点集返回。这是简化为对脊线增强图像做阈值化,而非 HALCON 的 lines_gauss(Detect lines and their width.)本来所做的"线的中心线+宽度估计"(不返回线宽信息的近似)。

★默认(b < 0.75)的轮廓是把超过阈值的带中像素按 np.where 的光栅顺序排列的集合,并不沿线排序 —— length_xld 等依赖点顺序的量没有意义(宽 2 px、长 40 / 60 px 的划痕 length_xld 为 117 / 177 px)。要测线的长度和形状,请使用 b >= 0.75 的中心线模式:把带细化并沿线排序,再用 Steger(1998)的公式(σ = 1.5 px 的高斯导数,沿 Hessian 法线方向移到亮度极值)把各点移到亚像素的线中心(相当于 HALCON 的中心线;仍不返回线宽;端点因细化缩短约半个线宽)。

a 调节脊线检测阈值。b >= 0.75 为中心线模式(默认 0.5 返回带的像素)。没有 scikit-image 的环境会以 MissingDependencyError(说明该安装什么)停止 —— 不会返回别的答案。

也不返回极性(2026-09-15 实测):亮背景上的暗线(0.6 背景上 0.1,宽 2 px)与暗背景上的亮线(0.6 背景上 1.0)以相同 a 处理,都会得到轮廓(a=0.5 时 3 条 / 280 点与 3 条 / 276 点),无法从返回值区分。只需要暗线时先施加 bothat(白顶帽 tophat 对暗线返回 0),只需要亮线时先施加 tophat。测宽度用别的 op:用 gen_measure_rectangle2 设置与线正交的测量线,再用 measure_pairs(measure1d 族)取两侧边缘。但 1〜3 px 的宽度是该 op 的危险区(边缘间距 / PSF 宽 < 3.09 时偏大),亚像素宽度请用亮度缺损的积分来测(examples/example_scratch_width.py、poc_crack_width)。用法对照表见 2d/guides/gallery2d_contour_measure.md。

详细使用指南

• gallery2d_contour_measure 族使用指南

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。

• 算法的正典(作者、年份)与用途见上面的族使用指南。

在 Studio 中试试

下面的程序已确认可以运行(与图相同的输入)。在 Studio 帮助中,此块会变成按钮,可当场加载并运行。

lines_gauss 0.50 0.50

▸ 载入此流水线  ·  载入并运行

可运行的示例(实际调用该算子并已验证的样例)

• example_scratch_width — py -3.11 examples/example_scratch_width.py

• gallery2d_contour_measure — py -3.11 examples/gallery2d_contour_measure.py

• poc_solar_el_inspection — py -3.11 examples/poc_solar_el_inspection.py

• poc_weld_bead_scan_angle — py -3.11 examples/poc_weld_bead_scan_angle.py

类型可衔接的下一个算子(可接受 contour 作为输入)

identity · select_contours · smooth_contours · fit_line_contours · contours_to_region · count_contours · total_length · select_contours_xld

同类别(contour)

select_contours · smooth_contours · fit_line_contours · contours_to_region · sk_find_contours · edges_sub_pix · select_contours_xld · smooth_contours_xld


*Provenance: ops.py — 2D 算子登记表。本条目由 tools/opdocs.py md 自动生成(请勿手工编辑)。*

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