fullseye
hx_shade_height_field — 2D halcon_ext op
- データ種:
image→image - 呼び出し:
fullseye.apply(img, "hx_shade_height_field", 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:
shade_height_field(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。
出力は viridis 風の疑似カラー(暗い紫 = 小、黄 = 大)。距離・位相・向き・深度のような「量の場」を読むため。
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
高さ場 v を Lambertian 陰影で描画(法線×光源)。方位 a・仰角 b の光源。
v を高さ場(gray 値 = 高さ、画素間隔 1)とみなし、np.gradient の (gy, gx) から法線
n = (-gx, -gy, 1) / sqrt(gx^2 + gy^2 + 1) を作り、方向 l = (cos(el)cos(az), cos(el)sin(az), sin(el)) の
平行光との内積 n·l を 0 で下から clip し、min-max で [0,1] に正規化して返す(Lambertian 陰影)。
a→ 光源の方位角az = a*2*pi(lx = cos(az)が列方向、ly = sin(az)が行方向の成分)。b→ 光源の仰角el = (0.2 + 0.7*b) * pi/2(約 18°〜81°。1 で真上に近い)。
注意: 高さのスケール係数が無く、[0,1] の値を数百画素にわたって微分するため勾配はごく小さい。そのままでは
陰影の差がほとんど無いが、最後の min-max 正規化で見える化している。したがって出力の絶対的な明るさに意味は
無く、入力が平坦だと全画素 0 になる。深度画像や hx_fit_surface2 で推定した背景面の凹凸を目で確かめる用途向け。
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_shade_height_field 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)。
© 2026 Kazufumi Furuse — Fullseye operator documentation. Licensed under Apache-2.0.