tb_background_subtraction_window — 2D typed op

• 資料種類:video → video

• 呼叫:fullseye.apply(img, "tb_background_subtraction_window", a=0.5, b=0.5)(2-D 的模型是一張圖 + 兩個純量旋鈕 a,b∈[0,1])

tb_background_subtraction_window: input → output

*圖為在 128×128 合成輸入上實際執行的輸出。左為輸入,右為輸出。點雲以俯視散點顯示(亮度 = z),一維序列為折線,體資料為沿 z 的最大值投影,影片為中間影格,複數影像為振幅;無法成像的回傳值直接顯示數值。*

掃描旋鈕 a(0.1 / 0.5 / 0.9,另一旋鈕取預設):

▸ tb_background_subtraction_window: 旋鈕 a 掃描 (文件網站)

掃描旋鈕 b(0.1 / 0.5 / 0.9,另一旋鈕取預設):

▸ tb_background_subtraction_window: 旋鈕 b 掃描 (文件網站)

階段(前置運算子 → 本運算子,由左至右):

▸ tb_background_subtraction_window: 處理階段 (文件網站)

換別的影像(合成場景 / 照片 / 硬幣。上排為輸入,下排為對應輸出。旋鈕取預設):

▸ tb_background_subtraction_window: 其他輸入影像 (文件網站)

動態(GIF: 依序顯示影格 / 視點 / 切片。靜態圖是完整版,GIF 為輔助):

tb_background_subtraction_window: animation

用法

因果視窗中位數背景 → 逐幀 0/1 前景遮罩 (T, H, W)(video)。

對每一幀 t,取最近 window 幀(max(0, t-window+1) .. t,包含該幀本身)的逐像素中位數作為背景 bg,將 |frame_t - bg| > threshold 設為 1,其餘設為 0。不看未來的幀(因果),因此在開頭幀數不足,視窗相應變短。

• video:(T, H, W) 的陣列,或同形狀、同 dtype 的 2-D 幀的 list。uint8/uint16 以 dtype 的最大值換算到 [0, 1],float 直接截斷到 [0, 1]。不接受彩色 (T, H, W, C)。NaN/Inf 為 ValueError。

• window:1〜4096 的 int(不可為 bool)。為 1 時背景 = 自身,因此全部像素為 0。偶數幀時的中位數為中間 2 個值的平均。

• threshold:[0, 1] 的強度單位(uint8 時依 /255 換算)。

• 回傳值:(T, H, W) float64 的 0 / 1。

• 失敗:ValueError(形狀、dtype、範圍、非有限)。

緩慢移動的物體會在 window 幀以內融入背景,這種情況下請用 running_gaussian_foreground(選擇性更新)或 exponential_foreground。需要背景本身時用 temporal_median_window。

橋接到 2-D 演化註冊表的 videostream op background_subtraction_window。實作相同,只是呼叫慣例改為 op(v, a, b)。a 調整 window(預設 5),b 調整 threshold(預設 0.1)。

參考(範例資料、文獻)

• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。

• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。

在 Studio 中試試

下面的程式已確認可以執行(與圖相同的輸入)。在 Studio 說明中,此區塊會變成按鈕,可當場載入並執行。

img_to_video 0.50 0.50
tb_background_subtraction_window 0.50 0.50

▸ 載入此管線  ·  載入並執行

可執行的範例(實際呼叫該運算子並已驗證的樣例)

下面的範例呼叫的是底層帳本運算子 background_subtraction_window。此橋接運算子只是把同一實作適配為 fn(v, a, b) 慣例,行為完全相同(只是呼叫形式不同)。

• video_streaming — py -3.11 examples/video_streaming.py

型別可銜接的下一個運算子(可接受 video 作為輸入)

identity · tb_temporal_bandpass · tb_temporal_band_power · tb_temporal_median_window · tb_moving_average_window · tb_frame_difference_causal · tb_exponential_background · tb_exponential_foreground

同類別(typed)

tb_points_to_voxel · tb_estimate_point_normals · tb_iss_keypoints · tb_project_points · tb_render_point_depth · tb_statistical_outlier_removal · tb_radius_outlier_removal · tb_voxel_grid_downsample


*Provenance: ops.py — 2D 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*

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