derivate_gaussderivate_gaussDerivateGaussDerivateGaussderivate_gauss (Operator)

Name

derivate_gaussderivate_gaussDerivateGaussDerivateGaussderivate_gauss — Ableitungen der Gaußfunktion.

Signatur

Beschreibung

derivate_gaussderivate_gaussDerivateGaussDerivateGaussderivate_gauss berechnet verschiedene Ableitungen der Gaußfunktion und daraus abgeleiteter Größen. Dabei ist SigmaSigmaSigmasigmasigma der Parameter der Gaußfunktion (d.h. die Glättung). Falls in SigmaSigmaSigmasigmasigma ein Wert angegeben wird, ist die Glättung in Spalten- und Zeilenrichtung gleich. Falls zwei Werte in SigmaSigmaSigmasigmasigma übergeben werden, wird mit dem ersten Wert die Glättung in Spaltenrichtung und mit dem zweiten Wert die Glättung in Zeilenrichtung festgelegt. Mögliche Werte für ComponentComponentComponentcomponentcomponent sind:

'none'"none""none""none""none":

Nur Glättung.

'x'"x""x""x""x":

1. Ableitung nach x.

'y'"y""y""y""y":

1. Ableitung nach y.

'gradient'"gradient""gradient""gradient""gradient":

Betrag des Gradienten.

'gradient_dir'"gradient_dir""gradient_dir""gradient_dir""gradient_dir":

Richtung des Gradienten im Bogenmaß.

'xx'"xx""xx""xx""xx":

2. Ableitung nach x.

'yy'"yy""yy""yy""yy":

2. Ableitung nach y.

'xy'"xy""xy""xy""xy":

Ableitung nach x und y.

'xxx'"xxx""xxx""xxx""xxx":

3. Ableitung nach x.

'yyy'"yyy""yyy""yyy""yyy":

3. Ableitung nach y.

'xxy'"xxy""xxy""xxy""xxy":

Ableitung nach x, x und y.

'xyy'"xyy""xyy""xyy""xyy":

Ableitung nach x, y und y.

'det'"det""det""det""det":

Determinante der Hessematrix:

'laplace'"laplace""laplace""laplace""laplace":

Laplace-Operator (Spur der Hessematrix)

'mean_curvature'"mean_curvature""mean_curvature""mean_curvature""mean_curvature":

Mittlere Krümmung H

'gauss_curvature'"gauss_curvature""gauss_curvature""gauss_curvature""gauss_curvature":

Gaußkrümmung K

'area'"area""area""area""area":

Differentielle Fläche A

'eigenvalue1'"eigenvalue1""eigenvalue1""eigenvalue1""eigenvalue1":

Erster Eigenwert

'eigenvalue2'"eigenvalue2""eigenvalue2""eigenvalue2""eigenvalue2":

Zweiter Eigenwert

'eigenvec_dir'"eigenvec_dir""eigenvec_dir""eigenvec_dir""eigenvec_dir":

Richtung des zum ersten Eigenwert gehörigen Eigenvektors im Bogenmaß

'main1_curvature'

Erste Hauptkrümmung

'main2_curvature'

Zweite Hauptkrümmung

'kitchen_rosenfeld'"kitchen_rosenfeld""kitchen_rosenfeld""kitchen_rosenfeld""kitchen_rosenfeld":

2. Ableitung in Richtung senkrecht zum Gradienten

'zuniga_haralick'"zuniga_haralick""zuniga_haralick""zuniga_haralick""zuniga_haralick":

Normierte 2. Ableitung in Richtung senkrecht zum Gradienten

'2nd_ddg'"2nd_ddg""2nd_ddg""2nd_ddg""2nd_ddg":

2. Ableitung in Richtung des Gradienten

'de_saint_venant'"de_saint_venant""de_saint_venant""de_saint_venant""de_saint_venant":

2. Ableitung in Richtung des Gradienten und senkrecht dazu

Achtung

Nebst der reinen C Version gibt es spezifische Implementierungen von derivate_gaussderivate_gaussDerivateGaussDerivateGaussderivate_gauss zur Beschleunigung. Eine solche Optimierung wird verwendet, wenn diese vom System unterstützt wird und der entsprechende Systemparameter *_enable auf 'true'"true""true""true""true" gesetzt ist, siehe set_systemset_systemSetSystemSetSystemset_system. Folgende Optimierungen werden unterstützt (der Priorität nach gelistet):

• AVX512f ('avx512f_enable'"avx512f_enable""avx512f_enable""avx512f_enable""avx512f_enable")

• AVX (Instruktionen ('avx_enable'"avx_enable""avx_enable""avx_enable""avx_enable")

• SSE2 Instruktionen ('sse2_enable'"sse2_enable""sse2_enable""sse2_enable""sse2_enable")

Diese Implementierungen sind aufgrund numerischer Probleme im Vergleich zur reinen C Version etwas ungenauer. Mit den SSE2 Instruktionen bewegt sich der Unterschied beispielsweise in einer Größenordnung von 1.0e-5 für 'byte' Bilder und 'none'"none""none""none""none", 'x'"x""x""x""x" oder 'y'"y""y""y""y" als ComponentComponentComponentcomponentcomponent.

Wird Genauigkeit der Geschwindigkeit gegenüber bevorzugt, müssen vor dem Aufruf von derivate_gaussderivate_gaussDerivateGaussDerivateGaussderivate_gauss alle entsprechenden Systemparameter mit set_systemset_systemSetSystemSetSystemset_system auf 'false'"false""false""false""false" gesetzt werden. Dadurch verwendet derivate_gaussderivate_gaussDerivateGaussDerivateGaussderivate_gauss keine der Optimierungen. Vergessen Sie nicht den Systemparameter danach wieder auf 'true'"true""true""true""true" zu setzen.

derivate_gaussderivate_gaussDerivateGaussDerivateGaussderivate_gauss wird nur dann auf einem OpenCL-Gerät ausgeführt wenn SigmaSigmaSigmasigmasigma eine Filterbreite bzw. Filterhöhe bis zu 129 impliziert. Das entspricht einem SigmaSigmaSigmasigmasigma von weniger als 20.7 für ComponentComponentComponentcomponentcomponent = 'none'"none""none""none""none". Außerdem ist die OpenCL Implementierung wie die SSE2 Implementierung aufgrund numerischer Probleme etwas ungenauer als die reine C Version.

Beachten Sie, dass Filteroperatoren eventuell unerwartete Resultate ausgeben, wenn ein Bild mit einer reduzierten Domäne als Input übergeben wird. Weitere Informationen können im Kapitel Filter gefunden werden.

Ausführungsinformationen

• Unterstützt OpenCL Compute Devices.
• Multithreading-Typ: reentrant (läuft parallel zu nicht-exklusiven Operatoren).
• Multithreading-Bereich: global (kann von jedem Thread aufgerufen werden).
• Automatisch parallelisiert auf Tupelebene.
• Automatisch parallelisiert auf Kanalebene.
• Automatisch parallelisiert auf Domainebene.

Parameter

Beispiel (C)

read_image(&Image,"mreut");
derivate_gauss(Image,&Gauss,3.0,"x");
zero_crossing(Gauss,&ZeroCrossings);

Nachfolger

zero_crossingzero_crossingZeroCrossingZeroCrossingzero_crossing, dual_thresholddual_thresholdDualThresholdDualThresholddual_threshold

Alternativen

laplacelaplaceLaplaceLaplacelaplace, laplace_of_gausslaplace_of_gaussLaplaceOfGaussLaplaceOfGausslaplace_of_gauss, binomial_filterbinomial_filterBinomialFilterBinomialFilterbinomial_filter, gauss_filtergauss_filterGaussFilterGaussFiltergauss_filter, smooth_imagesmooth_imageSmoothImageSmoothImagesmooth_image, isotropic_diffusionisotropic_diffusionIsotropicDiffusionIsotropicDiffusionisotropic_diffusion

Siehe auch

zero_crossingzero_crossingZeroCrossingZeroCrossingzero_crossing, dual_thresholddual_thresholdDualThresholdDualThresholddual_threshold

Modul

Foundation