halcon_ext op• 데이터 종류: image → image
• 호출: fullseye.apply(img, "hx_nonmax_dir", a=0.5, b=0.5)(2-D 는 이미지 1 장 + 스칼라 노브 2 개 a,b∈[0,1] 모델)
• HALCON 대응: nonmax_suppression_dir(의미·매개변수는 HALCON 레퍼런스가 참고가 됩니다)
*그림은 128×128 합성 입력에서 실제로 실행한 출력. 왼쪽이 입력, 오른쪽이 출력. 점군은 위에서 본 산점도(밝기 = z), 1-D 열은 꺾은선, 볼륨은 z 방향 최대값 투영, 동영상은 가운데 프레임, 복소 영상은 진폭이며, 그림이 되지 않는 반환값은 값 자체를 표시한다.*
노브 a 를 훑기(0.1 / 0.5 / 0.9, 다른 노브는 기본값):
▸ hx_nonmax_dir: 노브 a 스윕 (문서 사이트)
*노브 b 는 출력을 바꾸지 않는다(실측: 0.1 / 0.5 / 0.9에서 동일).*
다른 영상에서도(합성 장면 / 사진 / 동전. 윗줄이 입력, 아랫줄이 그 출력. 노브는 기본값):
▸ hx_nonmax_dir: 다른 입력 이미지 (문서 사이트)
*4열은 컬러 (H,W,3) 입력. 이 op는 채널을 넘나들지 않고 컬러를 다룰 수 있다(색 채널을 세 번째 공간축으로 컨볼루션하지 않음).*
기울기 방향을 따른 비최대 억제(Canny 의 NMS 단계). 에지를 1 화소로 세선화합니다.
Sobel로 gx(열 방향)·gy(행 방향)를 구하고, 진폭 hypot(gx, gy)와 방향 arctan2(gy, gx) mod 180°를구한다. 방향을 45° 간격의 4구분으로 양자화하고, 각 화소를 그 구분에 대응하는 2개의 인접 화소와 비교하여 mag >= 양 이웃인 화소만 남긴다(그 밖은 0). 남은 진폭을 min-max로 [0,1]로 정규화하고, a*0.3 미만을 0으로 떨어뜨린다.
• a → 약한 에지의 임계값 a*0.3(정규화 후의 값에 대해. a=0이면 임계값 없음).
• b는 사용하지 않는다.
주의점:
• 인접 비교는 np.roll이므로 영상 끝에서는 반대쪽 화소와 비교된다(끝 1화소는 신뢰하지 않는다).
• 비교가 >=이므로, 같은 진폭이 나란한 이상적인 계단 에지는 2화소 폭으로 남는다(1화소가 되지 않는다).
• 현재 구현에서는 45°와 135° 구분에서 비교하는 인접 화소의 쌍이 뒤바뀌어 있어, 대각선 에지는 기울기 방향이 아니라
에지를 따르는 방향으로 비교된다. 그 때문에 수평·수직 에지는 세선화되지만, 대각선 에지는 거의 세선화되지 않는다(블러한 대각 계단 에지에서 1400화소 전후가 그대로 남는 실측). 대각선 에지의 세선화가 필요하면 canny나 skeleton을 검토한다.
sobel_amp 같은 진폭 영상이 아니라 원래의 gray 영상을 넘긴다(내부에서 미분한다). 후단은 hx_close_edges / hx_detect_edge_segments / threshold.
값의 비교 가능성(실측): 출력을 그 이미지 자신의 최댓값으로 정규화한다(출력 최댓값이 항상 1.0이고, 입력을 상수배해도 출력이 바뀌지 않는다). 따라서 이미지 사이에서 값을 비교할 수 없다 —— 같은 세기의 특징이라도 그 이미지에서 가장 강한 특징이 무엇인지에 따라 값이 달라지며, 약한 특징만 있는 이미지에서는 잡음이 1.0까지 올라간다. 이미지 간 비교가 필요하면 공통 기준으로 다시 나눌 것.
아무것도 찍히지 않은 프레임(실측): 밝기가 균일한 이미지를 넣으면 밝기와 무관하게 결과가 비어 있다(모든 화소가 배경 0). 순백이든 순흑이든 같으며, 밝기 자체로는 아무것도 검출하지 않는다.
• gallery2d_halcon_ext 패밀리 가이드
• 샘플 데이터 카탈로그(DL URL / 라이선스) —— 2-D 는 skimage.data(BSD/public)+ 합성, 3-D 는 실데이터 소스(Stanford/PDS 등)의 DL URL.
• 연산자의 내력·참고문헌 —— 이 연산자 족의 바탕이 된 연구/기법의 출처.
• 알고리즘의 정전(저자·연도)과 용도는 위의 패밀리 사용 가이드에 적혀 있습니다.
아래 프로그램은 실제로 실행됨을 확인했습니다(그림과 같은 입력). Studio 도움말에서는 이 블록이 버튼이 되어 즉시 불러와 실행할 수 있습니다.
hx_nonmax_dir 0.50 0.50
• gallery2d_halcon_ext — py -3.11 examples/gallery2d_halcon_ext.py
image 를 입력으로 받는 것)identity · gaussian · mean_box · bilateral · unsharp · median · min_filter · max_filter
halcon_ext)hx_gen_circle · hx_gen_ellipse · hx_gen_rectangle2 · hx_gen_checker_region · hx_gen_grid_region · hx_gabor · hx_fit_surface1 · hx_fit_surface2
*Provenance: ops.py — 2D 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*
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