img_to_lightfield — 2D `bridge` op

• Datenarten: image → lightfield

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

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

▸ img_to_lightfield: Regler a durchfahren (Doku-Website)

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

▸ img_to_lightfield: Regler b durchfahren (Doku-Website)

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

▸ img_to_lightfield: 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).*

Bewegung (GIF: Bilder / Ansichten / Schnitte nacheinander. Die stehende Abbildung ist die vollständige; das GIF ist ergänzend):

img_to_lightfield: animation

Verwendung

Teilt das Bild in Vorder- und Hintergrundschicht und baut ein 4-D-Lichtfeld (V,U,H,W) mit Parallaxe.

Eine 2-Schichten-Version desselben Vorwärtsmodells wie lf_synthesize: Blickpunkt (v, u) sieht das Bild je Schicht um (slope * (v - v_c), slope * (u - u_c)) verschoben (lineare Interpolation, nächster Nachbar an den Rändern). Die Hintergrundschicht hat Steigung 0 (unendlich fern), die Vordergrundschicht (Pixel ab dem Schwellwert) die Steigung slope, und der Vordergrund verdeckt den Hintergrund (auch die Maske wird je Blickpunkt verschoben). Da die Verschiebung linear im Winkelindex ist, sind die EPI-Steigung, die beste Refokus-Steigung und die Disparität der äußersten Blickpunkte slope * (U - 1) alle in geschlossener Form bekannt.

• a → Steigung des Vordergrunds slope = 1.5 * a Pixel/Blickpunkt (0.75 bei a=0.5; bei 5×5 3 px zwischen den Enden).

• b → Schwellwert des Vordergrunds thr = b (img >= thr ist Vordergrund; bei b=0.5 die hellen Teile).

• Die Winkelabtastung ist LF_ANGULAR = (5, 5). Rückgabewert (5, 5, H, W) float64.

• Der mittlere Blickpunkt (2, 2) ist die Eingabe selbst (Versatz 0).

Einsatz: der Eingang zu tb_lf_epi / tb_lf_refocus / tb_lf_depth_from_focus. Die Antwort der Tiefenschätzung ist 2-wertig: "Vordergrund = slope, Hintergrund = 0".

Ausführlicher Anwendungsleitfaden

• Leitfaden zur Familie gallery2d_bridge

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.