fullseye
img_to_projection_profile — 2D bridge op
- データ種:
image→signal - 呼び出し:
fullseye.apply(img, "img_to_projection_profile", a=0.5, b=0.5)(2-D は 1 画像 + 2 スカラつまみa,b∈[0,1]のモデル)
図は合成の入力 128×128 で実際に走らせた出力。左が入力、右が出力。点群は上から見た散布(明るさ = z)、1-D 列は折れ線、体積は z 方向の最大値投影、動画は中央フレーム、複素画像は振幅、絵にならない返り値は値そのもの。
つまみ a を振る(0.1 / 0.5 / 0.9、もう一方は既定):
つまみ b を振る(0.1 / 0.5 / 0.9、もう一方は既定):
別の画像でも(合成シーン / 写真 / 硬貨。上段が入力、下段がその出力。つまみは既定):
4 列目はカラー (H,W,3) の入力。この op は色を跨がずに扱える(色チャネルを 3 本目の空間軸として畳み込まない)。
使い方
画像を 1 方向へ潰した射影プロファイルを 1-D の signal にする ―― 版面解析の基本量。
img_to_signal が「1 本の行/列をそのまま読む」のに対し、こちらは全行(全列)を
束ねて 1 本にまとめる。文字列の切れ目・罫線・帯の境目は、1 本の走査線では雑音に
埋もれるが、潰すと谷として立ち上がる。
b→ 向き。b < 0.5で縦に潰して長さ W(列ごとの代表値。横に並んだ字の 切れ目が谷になる)、b >= 0.5で横に潰して長さ H(行ごと。行間が谷になる)。img_to_signalと同じくbが向きを決めるが、aの意味は違う。a→ 上側トリム率。潰す軸の値を大きい順に並べ、上位m = max(1, round((1-a) * N))個だけを平均する。a=0はただの平均射影 (古典的な projection profile そのもの)、a=1は最大値射影(MIP)、 その間は「外れ値だけを残して均す」連続的な折衷になる。- 返り値: 1-D float64。正規化しない(値域は入力のまま。[0,1] の画像なら [0,1])。 長さは向きで決まる(W または H)。空フレームは一定値の列になる。
なぜノブがトリム率なのか: 平均射影は雑音に強いが、細い線 1 本が背景に薄められて
消える。最大値射影は細い線を残すが、輝点 1 個で列全体が持ち上がる。どちらを選んでも
失うものがあるので、どれだけ捨てるかをノブにして取引を明示した。a を上げると
細い構造が残り、下げると雑音が均される ―― 単調で、両端が古典的な 2 つの射影に一致する。
暗い字には前段で反転を。この op は大きい方を残すので、白地に黒字のまま渡すと
トリムが背景を拾う。invert(台帳)を挟めば、a が「濃い字のところ」を残す。
先行と対応: 平均射影は文書解析の古典そのもの(Postl 1986 / Baird 1987 が傾き
推定に使った量)で、HALCON では gray_projections(水平・垂直の濃淡射影)に
あたる —— 対応表で covered: false だった op を、これが埋める。上位トリムで
最大値射影へ連続に寄せる族は、蛍光顕微鏡の時間フレーム融合で使われる
分位点射影(上側 75 % 点を取る)と同じ発想だが、こちらは上位 m 個の平均
なので 両端が厳密に平均射影と最大値射影に一致し、その間が単調になる。
使いどころ: 行の切り出し(横に潰して谷を探す)、字の切り出し(縦に潰す)、罫線検出、
帯の境目、deskew が内部で使っている判定量の可視化。下流は 1-D 関数の族
(tb_smooth_funct_1d_gauss / tb_local_min_funct_1d / tb_derivate_funct_1d)。
詳しい使い方ガイド
参考(サンプルデータ・文献)
- サンプルデータ カタログ(DL URL / ライセンス) — 2-D は skimage.data(BSD/public)+ 合成、3-D は実データ源(Stanford/PDS 等)の DL URL。
- 演算子の来歴・参考文献 — この op 族の元になった研究/手法の出典。
- アルゴリズムの正典(著者・年)と用途は上記ファミリ使い方ガイドに記載。
Studio で試す
下のプログラムは実際に走ることを確かめてある(図と同じ入力)。Studio のヘルプではこのブロックがボタンになり、その場で読み込んで実行できる。
img_to_projection_profile 0.50 0.50
実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)
- gallery2d_bridge —
py -3.11 examples/gallery2d_bridge.py
型が繋がる次の op(signal を入力に取れる)
identity · tb_create_funct_1d_array · tb_smooth_funct_1d_gauss · tb_smooth_funct_1d_mean · tb_derivate_funct_1d · tb_integrate_funct_1d · tb_zero_crossings_funct_1d · tb_abs_funct_1d
同カテゴリ(bridge)
img_to_points · img_to_keypoints · img_to_signal · img_to_counts · img_to_matrix · img_to_video · img_to_volume · img_to_lightfield
Provenance: ops.py — 2D operator registry. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。
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