fullseye

Vollständiger Leitfaden zu Fullseye Studio

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Fullseye Studio ist eine visuelle Pipeline-Werkbank im Stil von HDevelop. Man sucht Operatoren, ordnet sie an, dreht an zwei Reglern per Schieberegler, verfolgt Zwischenergebnisse mit Zoom/Pan Stufe für Stufe und exportiert die fertige Pipeline am Ende als --ops-String / Python / JSON. Technisch ist es ein schmales GUI-Frontend über der fullseye-API — die Pipeline-Logik (PipelineModel), der Inspector (inspect_result) und die Beispielsammlung (recipes) sind allesamt unabhängig von Qt und einzeln mit Unit-Tests versehen.

Dieser Leitfaden listet die Funktionen so auf, wie sie durch Abgleich von studio.py (build_window) mit dem tatsächlichen Code ermittelt wurden. Die Absicht hinter UX/Design steht in STUDIO_UX.md, der Hintergrund der Wahrnehmungspanels aus v14 in V14.md / PERCEPTION.md.

Starten

Die GUI-Extras (PySide6) werden benötigt (pip install -e ".[gui]").

py -3.11 studio.py          # direkt aus dem Repository-Wurzelverzeichnis
fullseye-studio             # bei bereits erfolgtem pip install -e . über das Konsolen-Skript

Beim Start öffnet sich ein Hauptfenster mit 1320×860 (Titel: Fullseye Studio). Existiert assets/fullseye.ico, wird es als Fenster-/Taskleistensymbol verwendet. Im Ausgangszustand ist bereits ein synthetisches Demobild geladen (demo_image, 256×256 mit Kanten, Blobs und Farbverlauf).

Bildschirmaufbau (3 Bereiche)

Oben befinden sich die Menüleiste (File / Edit / View / Run / Help) und eine Marken-Werkzeugleiste, unten die Statusleiste (Koordinaten + Pixelwert beim Überfahren mit der Maus, temporäre Meldungen von flash()). In der Mitte liegen drei links-rechts geteilte Bereiche.

Bereich	Abschnitte (QGroupBox)	Aufgabe
Links	SAMPLE PIPELINES / OPERATORS	Beispiele laden, Operatoren durchsuchen
Mitte	PIPELINE / SELECTED STAGE · KNOBS / EXPORT & I/O	Pipeline aufbauen, Regler einstellen, exportieren
Rechts	IMAGE / DISPLAY & PERCEPTION (v14) / ANALYSIS	Ergebnisanzeige, Farbabbildung/Wahrnehmung, Histogramm/Inspector

Die anfängliche Aufteilungsbreite beträgt 340 / 360 / 640 px, der rechte Bereich ist elastisch.

Linker Bereich: Operators-Browser

Beispielpipelines (SAMPLE PIPELINES)

Wählt man aus dem Dropdown eines der 20 fertigen Rezepte (recipes.py), wird die Pipeline durch dieses Rezept ersetzt. Beispiele: “Edge — Sobel + Otsu”, “Denoise — bilateral + unsharp”, “Segment — blob / coin”, “Count — blobs”, “Texture — Gabor” und mehr. Ein bequemer Ausgangspunkt, um erst einmal etwas laufen zu sehen und den Inhalt zu studieren.

Operator-Browser (OPERATORS)

Kategoriefilter: “all categories” + 31 Kategorien (smoothing / edges / morphology / segmentation / features / texture / region / contour / color / frequency / restoration / 3d …).
Suchfeld: Teilstring-Filterung über Operatorname · HALCON-Alias · Kategorie (mit Lösch-Schaltfläche).
Liste: Jede Zeile zeigt name [in_sort → out_sort]. Per Doppelklick einfügen. Beim Überfahren mit der Maus erscheint ein Tooltip mit “Name / HALCON-Alias / Kategorie / sort-Umwandlung / Erklärung der Regler a, b”.

Die Einfügeposition ist “direkt nach der ausgewählten Stufe”. Ist keine Stufe ausgewählt, wird am Ende angehängt.

Mittlerer Bereich: Pipeline aufbauen und schrittweise ausführen

PIPELINE (Stufenliste)

Jede Zeile hat die Form N. op (a=…, b=…) -> Ergebniszusammenfassung; der Ergebnisstatus bis zu dieser Stufe (image/region/feature usw.) erscheint rechts.

Umsortieren: Zeilen per Drag & Drop (InternalMove) vertauschen, oder mit den Schaltflächen ↑ Up / ↓ Down · Strg+↑ / Strg+↓.
Löschen: Schaltfläche Remove · Entf.
Die drei Schaltflächen für schrittweise Ausführung:
- ⏮ Reset (Pos1) — zeigt das Rohbild vor Anwendung der Pipeline (Ausgangspunkt des Durchsteppens).
- Step ▶ (Strg+→) — geht eine Stufe weiter.
- Run all ▶▶ (Strg+Enter) — zeigt in einem Zug das Endergebnis (primäre Akzentschaltfläche).

Wählt man eine Stufe aus, wird das Zwischenergebnis bis zu dieser Stufe im rechten IMAGE-Bereich dargestellt, und auch die ANALYSIS darunter (Histogramm / Inspector) wird synchron aktualisiert. Das entspricht einem “Schritt-für-Schritt-Debugger”.

SELECTED STAGE · KNOBS (Reglereinstellung)

Zeigt die Details der ausgewählten Stufe (op_detail: Name · sort von in → out · Kategorie · HALCON-Alias) und erlaubt die Einstellung über zwei Schieberegler a / b (0,00 bis 1,00). Bewegt man den Wert, wird das Ergebnis sofort neu berechnet. Ist keine Stufe ausgewählt, sind die Schieberegler deaktiviert (ein bewusstes Design, das einen bedeutungslosen Regler nicht in einem toten Zustand belässt).

Die Bedeutung der Regler unterscheidet sich je nach Operator (Radius / Schwellwert / σ / Richtung usw.). Was gerade eingestellt wird, lässt sich am Detail-Label der Stufe und am Tooltip ablesen.

EXPORT & I/O

Export (ops string + Python) … (Strg+E) — gibt die aktuelle Pipeline sowohl als --ops "…"-String als auch als eigenständig lauffähige Python-Funktion in einem Dialog aus (zum Kopieren).
Save pipeline … (Strg+Umschalt+S) — speichert die Pipeline als JSON ({"fullseye_pipeline": 1, "stages": [...]}). Dieses JSON ist die Eingabe für FullseyeEngine.load / imgevolve.py run.
Open pipeline … (Strg+Umschalt+O) — lädt ein gespeichertes JSON.

Rechter Bereich: Anzeige, Wahrnehmung, Analyse

IMAGE (Ergebnisansicht)

Load image … (Strg+O) — lädt eine Bilddatei als Referenzbild (png/jpg/bmp/tif).
Synthetic demo (Strg+D) — lädt das synthetische Demobild.
Save result … (Strg+S) — speichert das aktuell angezeigte Ergebnis als PNG.
Zoom: Mausrad zoomt an der Cursorposition, Ziehen verschiebt (Pan). Zoom + (Strg+=) / Zoom − (Strg+-) / Fit (Strg+0) / 1:1 (Strg+1).
Bei skalaren feature-Ergebnissen, contour-Ergebnissen oder wenn kein Bild geladen ist, zeigt die Mitte der Ansicht eine Meldung an (kein leerer Bildschirm).
Beim Überfahren mit der Maus zeigt die Statusleiste x, y, value (bei Farbbildern RGB).

DISPLAY & PERCEPTION (v14)

Display (Farbabbildung) — koloriert 2D-Ergebnisse für die Anzeige: gray / shaded relief / height (color) / diverse Colormaps (jet, viridis, turbo, magma, plasma, inferno …).
3D surface (Strg+3) — zeigt das aktuelle Ergebnis als drehbare 3D-Oberfläche (nur wenn QtDataVisualization vorhanden ist / best effort). Nützlich zur Kontrolle von Höhen-/Tiefenkarten.
Wahrnehmungspanel (2 Frames) — mit Load frame B… ein zweites Bild laden, Modus wählen und Run:
- optical flow — visualisiert den dichten optischen Fluss zwischen zwei Bildern über den Farbton.
- motion overlay — legt bewegte Bereiche über das Originalbild.
- stereo depth — schätzt Tiefe aus der Stereo-Disparität und koloriert sie.
- stereo terrain — Stereo → Punktwolke → Geländehöhenkarte, koloriert.
Fehlt Frame B oder stimmt die Größe nicht überein, zeigt die Statusleiste einen Fehler und bricht sicher ab.

ANALYSIS

Histogram — Helligkeitshistogramm des aktuellen 2D-Ergebnisses.
Inspector (variable / image / region) — prüft das Ergebnis je nach sort. Bei image/color: Shape · min/max/mean · Anzahl nicht-endlicher Werte; bei region: Anzahl zusammenhängender Komponenten · Fläche · größte Region; bei feature: der Wert; bei contour: Anzahl der Konturen. Bei Binärregionen wird zusätzlich eine Merkmalstabelle je Region (detect.feature_table) angezeigt.

Command Palette (Strg+P)

Strg+P öffnet einen Fuzzy-Search-Dialog, mit dem sich jede Aktion oder jeder Operator per Namen ausführen lässt. Das Ranking erfolgt in der Reihenfolge Präfix-Treffer > Wortpräfix-Treffer > Teilstring-Treffer (palette_filter, unabhängig von Qt und mit Unit-Tests versehen). Aktionen (z. B. ▸ Open image) stehen zuerst, danach folgen alle Operatoren (z. B. op: gaussian); Enter führt aus. Damit lässt sich sogar das Einfügen von Operatoren allein über die Tastatur erledigen.

Tastenkürzel

In der Anwendung zeigt Help ▸ Keyboard shortcuts (F1) die vollständige Liste als Tabelle (selbstdokumentierend). Die wichtigsten (aus den act_*-Definitionen in studio.py):

Aktion	Tastenkürzel	Aktion	Tastenkürzel
Open image	`Ctrl+O`	Remove stage	`Del`
Synthetic demo	`Ctrl+D`	Move stage up / down	`Ctrl+↑` / `Ctrl+↓`
Save result	`Ctrl+S`	Clear pipeline	`Ctrl+Shift+Backspace`
Open pipeline	`Ctrl+Shift+O`	Zoom in / out	`Ctrl+=` / `Ctrl+-`
Save pipeline	`Ctrl+Shift+S`	Fit / Actual size (1:1)	`Ctrl+0` / `Ctrl+1`
Export	`Ctrl+E`	3D surface	`Ctrl+3`
Quit	`Ctrl+Q`	Reset to start	`Home`
Command palette	`Ctrl+P`	Step forward	`Ctrl+→`
Keyboard shortcuts	`F1`	Run all	`Ctrl+Enter`

Jede Aktion ruft, egal ob über Menü, Werkzeugleiste oder Schaltfläche ausgelöst, denselben Handler auf (eine Aktion, mehrere Zugänge).

HDevelop-Direktiven `dev_*` zur Anzeigesteuerung

Wie in HDevelop lässt sich das Anzeigeverhalten aus dem Programm heraus steuern. Schreibt man im Program-Fenster eine dev_*-Zeile, wird sie nicht als Bildverarbeitungsstufe, sondern als Anzeigedirektive interpretiert und bei Apply angewendet (docs/HDEVELOP_DEV_OPS.md erfasst alle 43 dev_* vollständig).

Direktive	Wirkung	Entsprechende UI
`dev_update_window ('off'\|'on')`	Schaltet die automatische Aktualisierung des Grafikfensters	View ▸ Display updates ▸ Graphics window
`dev_update_var ('off'\|'on')`	Schaltet die automatische Aktualisierung des Variablenfensters	dasselbe, Variable window
`dev_update_pc ('off'\|'on')`	Schaltet die Aktualisierung des Ausführungscursors	dasselbe, Program counter
`dev_update_time ('off'\|'on')`	Schaltet die Anzeige der Verarbeitungszeit pro Zeile	dasselbe, Operator timings
`dev_update_off ()` / `dev_update_on ()`	Schaltet alles Obige gebündelt aus / ein	Umschalter Auto-update in der Werkzeugleiste
`dev_set_part (Row1, Col1, Row2, Col2)`	Legt den Anzeigebereich (Zoom/Pan) fest · negativ = Gesamtbild	zusammen mit Mausrad/Fit
`dev_set_lut ('gray'\|'jet'\|'viridis'…)`	Wechselt die Farbabbildung (LUT)	View ▸ Display mode
`dev_clear_window ()`	Leert das aktuelle Fenster	—
`set_system ('thread_num', N)`	Legt die Anzahl der OpenCV-Worker-Threads fest (0 = Standard/alle)	Tools ▸ System settings
`set_system ('operator_timeout', ms)`	Weiches Operator-Timeout (warnt bei langsamen Stufen im Run status)	dasselbe
`dev_set_draw ('fill'\|'margin')`	Wechselt zwischen Füllung (fill) und Kontur (margin) beim region-Overlay	View ▸ Display mode = region overlay
`dev_set_color ('red'\|'green'…)`	Farbe des region-Overlays	dasselbe
`dev_set_line_width (N)`	Konturbreite für margin (px)	dasselbe
`dev_disp_text ('label', Row, Col)`	Textannotation über dem Ergebnis (verschwindet bei der nächsten Zeichnung/`dev_clear_window`)	—
`dev_open_window (Row, Col, W, H)`	Öffnet und platziert ein Grafikfenster und macht es aktuell (erneutes Apply platziert dasselbe Fenster neu = keine Vermehrung)	Strg+G / Window ▸ Graphics
`dev_set_window (Handle)`	Wechselt das aktuelle Fenster über sein Handle	Klick auf ein Fenster
`dev_set_window_extents (Row, Col, W, H)`	Position · Größe des aktuellen Fensters (-1 = unverändert lassen)	Fenster ziehen
`dev_close_window ()`	Schließt das aktuelle Fenster (das dauerhafte Hauptfenster ist geschützt)	× des Fensters
`set_system ('max_graphics_windows', N)`	Obergrenze der Fensteranzahl (Standard 256 · auf allen Pfaden fail-closed)	Tools ▸ System settings ▸ Windows

Verwendung: Setzt man dev_update_off () an den Anfang, lassen sich aufwendige Verarbeitungen oder viele Änderungen ohne Zeichenaufwand durchführen; mit dev_update_on () wird anschließend auf einmal auf den aktuellen Zustand aktualisiert (dieselbe Performance-Technik wie in HDevelop). Solange Aktualisierungen aus sind, erscheint rechts in der Statusleiste updates off: …, sodass der eingefrorene Zustand nicht wie “kaputt” aussieht. Derselbe Wechsel ist auch über den Umschalter Auto-update in der Werkzeugleiste möglich.

Hinweis (ehrlich gesagt): Anders als Pipelinestufen folgt dev_* nicht if/for und wird bedingungslos angewendet (löst auch innerhalb eines Zweigs aus). Schreiben Sie es auf oberster Ebene. Nicht unterstützte dev_* führen zu einem Fehler.

Zum Ausprobieren: Über File ▸ dev_* visualization demo lässt sich ein HDevelop-Programm laden und ausführen, das tatsächlich das coins-Bild sowie die obigen dev_* verwendet (Segmentierung → Regionen mit cyanfarbener Kontur + Beschriftung dargestellt). Die Beispielbilder dafür liegen unter File ▸ Sample images (8 Stück, Herkunft siehe studio_assets/sample_images/manifest.json. Synthetische Bilder = eigene Arbeit / coins · camera usw. = BSD-/Public-Domain-Material aus skimage.data. Mit tools/gen_sample_images.py neu erzeugbar).

Mehrsprachigkeit (en / ja / zh, tabellengesteuert)

Die Oberflächensprache lässt sich über Tools ▸ Language / 言語 / 语言 umschalten (wird gespeichert). Die Übersetzungen sind zentral in studio_assets/i18n.json als Tabelle abgelegt und können ohne Codeänderung erweitert werden:

languages — Sprachliste (bei Ergänzung erscheint sie automatisch im Menü; Englisch ist immer die Basis)
tooltips — Übersetzungen der Tooltips (englischer Originaltext als Schlüssel)
strings — Übersetzungen für Menü-, Schaltflächen- und Dialogbeschriftungen (englischer Originaltext als Schlüssel. Seit 2026-08-30 vorhanden. Über 40 japanische Einträge sind mitgeliefert; nicht übersetzte Strings bleiben auf Englisch = graceful fallback)
guide — Text der Kurzanleitung (Umschalt+F2)

Die Operatorhilfe wird sprachspezifisch angezeigt, sofern op_help/<name>.<lang>.html existiert. Ehrlich gesagt: Zur Laufzeit wechselnde Statustexte (running… / PASS usw.) sowie der Fließtext der Operator-Hinweise sind derzeit nicht Teil der Übersetzung (die Übersetzung der Operator-Hinweise ins Englische ist eine künftige Aufgabe, gekoppelt an eine zweisprachige Version der Docstrings).

Python-Editor und IDE-Funktionen (2026-08-30)

Studio geht über die Phase hinaus, in der “Code nur aus der Pipeline heraus aufgerufen werden kann”, und lässt sich auch als Python-Entwicklungsumgebung nutzen.

Python Editor (File ▸ Python Editor… / in der Galerie “Open in editor”): ein mehrreitriger Editor mit Syntaxhervorhebung, Zeilennummern und automatischer Einrückung (ähnlich dem Haupt- plus Unterskript-Modell von HDevelop, mehrere Skripte gleichzeitig bearbeitbar). F5 / Run führt den aktuellen Tab in einem Subprozess aus (das Repository liegt im PYTHONPATH, sodass import fullseye direkt funktioniert; ungespeicherte Puffer laufen über eine Scratch-Kopie, ohne Save zu erzwingen). Über Samples ▾ lassen sich alle mitgelieferten Arbeitsbeispiele in einem neuen Tab öffnen (ohne Pfad geöffnet, sodass die mitgelieferten Beispiele nicht versehentlich überschrieben werden können). Der ausführende Interpreter kann unter System settings ▸ Editor geändert werden.
MDI-Codefenster (in der Galerie “Open in window”): Beispielcode lässt sich als eigenständiges Fenster beliebig oft nebeneinander anordnen, um Ausschnitte auszuwählen und zu kopieren (Window ▸ Tile/Cascade funktioniert ebenfalls).
Ausführungssteuerung: Klick am Gutter setzt einen Haltepunkt (= Pause), die Schaltfläche Continue setzt die Ausführung von der aktuellen Zeile bis zum nächsten Haltepunkt/Ende fort, ein Rechtsklick auf eine Stufe mit Run from here startet ab einer beliebigen Zeile neu (das Gegenstück zu Run to here).
Variablenüberwachung: Im Fenster Variables lässt sich ein beliebiger Ausdruck registrieren (v.mean() / np.percentile(v, 99) / (v > 0.5).sum() usw.; v = ausgewählte Variable, np = numpy, img = Eingabe), der bei jeder Auswahl- oder Pipelineänderung automatisch neu ausgewertet wird. Ein fehlgeschlagener Ausdruck zeigt in seiner Zeile ⚠ (das Panel stürzt dabei nicht ab). Über Rechtsklick auf eine Variable ▸ Inspect in popup… erscheint sofort eine nach Typ gegliederte Prüfung samt Perzentilen und Wertvorschau. Bekannte Einschränkung (ehrlich gesagt): Da Überwachungsausdrücke synchron im GUI-Thread ausgewertet werden, blockiert ein sehr aufwendiger Ausdruck (etwa das vollständige Durchsuchen eines riesigen Arrays) währenddessen die Oberfläche. Aufwendige Auswertungen sollten vereinfacht oder stattdessen im Python Editor ausgeführt werden.
System settings (Tools ▸ System settings… / Strg+,): Kategoriebaum mit Seitenaufbau. Execution (Threads/Timeout) · Windows (Fensterobergrenze) · Display (Standard-LUT / region-Darstellung) · Editor (Schriftgröße / ausführender Interpreter).

Zusammenhang zwischen Export und Save/Open

Eine in Studio aufgebaute Pipeline lässt sich in 3 Formen mitnehmen.

Form	Ausgabe über	Einsatz
`--ops`-String	Export (Strg+E)	zum Einfügen in `imgevolve.py pipeline --ops "…"` / `run "…"` der CLI
Python-Funktion	Export (Strg+E)	zum Einbetten als `fullseye.run_pipeline(...)` im eigenen Code
JSON	Save pipeline (Strg+Umschalt+S)	zur Ausführung mit `FullseyeEngine.load(...)` / `imgevolve.py run pipeline.json`

Der zu HDevelop→HDevEngine äquivalente Ablauf “Entwurf in Studio, Ausführung in Code/CLI” läuft über das JSON. Für die Seite, die das JSON entgegennimmt und ausführt, siehe ENGINE.md.