gabor — 2D `texture` op

• Datenarten: image → image

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

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

gabor: 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.*

*Die Ausgabe ist in einer viridis-artigen Falschfarbe dargestellt (dunkles Violett = klein, Gelb = groß), damit ein Feld von Größen — Abstand, Phase, Orientierung, Tiefe — lesbar ist.*

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

▸ gabor: Regler a durchfahren (Doku-Website)

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

▸ gabor: Regler b durchfahren (Doku-Website)

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

▸ gabor: 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

Gabor-Energie |v * g| — eine orientierte Bandpass-Texturantwort.

• a — Orientierung θ = π·a [rad]. Der Kosinus des Kernels verläuft nach der Drehung in x-Richtung, daher spricht a=0 (θ=0) am stärksten auf senkrechte Streifen an (ein Muster, dessen Helligkeit sich in Spaltenrichtung ändert), und a=0.5 (θ=90°) spricht auf waagerechte Streifen an. a=1 ist θ=180°, dieselbe Orientierung wie a=0.

• b — Ortsfrequenz 0.1 + 0.3·b [cycles/px].

★Normierung (Korrektur vom 2026-09-02): eine feste Skala durch Division durch die L1-Norm des Kernels. Früher wurde durch _norm = den maximalen Absolutwert in diesem Bild geteilt, daher ging die Größe der Antwort selbst verloren. Gemessen (waagerechte Streifen 96×96, Frequenz 0.25): Die mittlere Amplitude der rohen Faltung betrug 0.0165 bei θ=0° und 0.9077 bei θ=90°, ein Unterschied um das 54.9-fache, doch nach _norm waren die Mittelwerte auf 0.3554 zu 0.4790 = das 1.35-fache zusammengedrückt - ein Merkmal, das Orientierungen unterscheiden soll, hatte seine Trennschärfe verloren (natürlich, denn jede Orientierung wurde durch einen anderen Divisor geteilt). Da aus |v| <= 1 folgt |v * g| <= sum|g|, ergibt die Division durch L1 unter Beibehaltung des Wertebereichs [0,1] eine absolute Skala, die sich über Ops hinweg vergleichen lässt.

Randbehandlung: mit Wiederholung des Randpixels spiegeln (d c b a | a b c d — scipys Standard reflect) (gemessen; tools/impl2/border_probe.py).

Leeres Bild (gemessen): Ein Bild gleichmäßiger Helligkeit liefert unabhängig von der Helligkeit ein leeres Ergebnis (jedes Pixel ist Hintergrund 0). Reinweiß und Reinschwarz verhalten sich gleich; Helligkeit allein detektiert nichts.

Ausführlicher Anwendungsleitfaden

• Leitfaden zur Familie gallery2d_texture_freq

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.