hx_estimate_tilt_lr — 2D `halcon_ext` op

• Datenarten: image → feature

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

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

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

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

Verwendung

Lee-Rosenfeld: der Azimut-Tilt der Lichtquelle = atan2(<Ey>, <Ex>) (die mittlere Gradientenrichtung). Auf [0,1] normiert.

Mittelt die Sobel-Gradienten Ex (Spaltenrichtung) und Ey (Zeilenrichtung) über das ganze Bild und gibt tilt = arctan2(<Ey>, <Ex>), per (tilt / 2π) mod 1 auf [0,1) abgebildet, als np.float64 zurück. Die Schätzung nach Lee-Rosenfeld: Bei einer Lambert-Fläche erscheint das Azimut der Lichtquelle (tilt) in der Richtung des mittleren Gradienten.

• a, b werden nicht verwendet.

• 0 ist die +Spaltenrichtung, 0.25 die +Zeilenrichtung (im Bild nach unten), und so weiter in diesem Drehsinn. Ist der mittlere Gradient nahezu 0, fällt der Wert über arctan2(0, 0) = 0 auf

Da der rohe Mittelwert des Gradienten verwendet wird, zieht es zur Richtung kontrastreicher Bereiche. Vorausgesetzt wird, dass Reflexionsgrad und Form der Oberfläche zufällig sind und nur die Neigung der Beleuchtung die Gesamtverzerrung des Gradienten erzeugt. Die Version, die den Einfluss des lokalen Kontrasts dämpft, ist hx_estimate_tilt_zc. Der Winkelwert ist periodisch, Werte nahe 0 und 1 bezeichnen also dieselbe Richtung (Vorsicht bei Differenzen).

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.