fullseye
hx_nonmax_dir — 2D halcon_ext op
- データ種:
image→image - 呼び出し:
fullseye.apply(img, "hx_nonmax_dir", 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) - HALCON 相当:
nonmax_suppression_dir(意味・パラメータは HALCON リファレンスが参考になる)
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 は出力を変えない(実測: 0.1 / 0.5 / 0.9 で同一)。
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
勾配方向に沿った非最大抑制(Canny の NMS 段)。エッジを 1 画素に細線化する。
Sobel で gx(列方向)・gy(行方向)を取り、振幅 hypot(gx, gy) と方向 arctan2(gy, gx) mod 180° を
求める。方向を 45° 刻みの 4 区分に量子化し、各画素をその区分に対応する 2 つの隣接画素と比べて
mag >= 両隣 の画素だけ残す(それ以外は 0)。残った振幅を min-max で [0,1] に正規化し、a*0.3 未満を 0 に落とす。
a→ 弱エッジのしきい値a*0.3(正規化後の値に対して。a=0 でしきい値なし)。bは未使用。
注意点:
- 隣接比較は
np.rollなので画像端では反対側の画素と比較される(端 1 画素は信用しない)。 - 比較が
>=のため、同じ振幅が並ぶ理想的なステップエッジは 2 画素幅で残る(1 画素にはならない)。 - 現状の実装では 45° と 135° の区分で比較する隣接画素の対が入れ替わっており、斜めのエッジは勾配方向でなく
エッジに沿った方向で比較される。そのため水平・垂直エッジは細線化されるが、斜めエッジはほとんど細線化されない
(ぼかした対角ステップエッジで 1400 画素前後がそのまま残る実測)。斜めエッジの細線化が要る場合は
cannyやskeletonを検討する。
sobel_amp のような振幅画像ではなく元の gray 画像を渡す(内部で微分する)。後段は hx_close_edges /
hx_detect_edge_segments / threshold。
値の比較可能性(実測): 出力をその画像の最大値で正規化している(出力の最大が常に 1.0、入力を定数倍しても出力が変わらない)。したがって画像をまたいで値を比較できない —— 同じ強さの特徴でも、その画像の中で最も強い特徴が何かによって値が変わる。弱い特徴しか無い画像では雑音が 1.0 まで持ち上がる。画像間で比べたいときは、共通の基準で割り直すこと。
何も写っていないフレーム(実測): 明るさが一様な画像を入れると、明るさに関係なく空(全画素が背景 0)になる。真っ白でも真っ黒でも同じで、明るさそのものでは何も検出しない。
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。
hx_nonmax_dir 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_halcon_ext —
py -3.11 examples/gallery2d_halcon_ext.py
型が繋がる次の op(image を入力に取れる)
identity · gaussian · mean_box · bilateral · unsharp · median · min_filter · max_filter
同カテゴリ(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 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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