SaigeSurface

PhotometricStereo.SaigeSurface

Bases: PhotometricStereo

2.5D 이미지 생성을 위한 SaigeSurface class입니다. Usage:

from PhotometricStereo.engine.api import SaigeSurface

saige_surface = SaigeSurface.build(device=0, inference_mode="fast")

# surface normal 계산
error_code, (normal, albedo) = saige_surface.calculate_surface_normal(img_list)

config = {
    "mode": "shape",
    "shader_level": 2,
    "contrast": 15,
    "brightness": 0,
    "normalize_image": True,
}

# 이미지 후처리 진행
error_code, result = saige_surface.postprocess(normal, albedo, config)

---

build(device, inference_mode) classmethod

SaigeSurface class의 instance를 생성합니다.

Parameters:

Name	Type	Description	Default
device	int	GPU device index 입니다.	required
inference_mode	str	인퍼런스 모드입니다. "basic", "fast" 중 선택합니다.	required

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calculate_surface_normal_and_albedo(img_list, tilt_degree_list, elevation=30)

4장의 이미지를 이용하여 surface normal과 albedo를 계산합니다. 이미지 순서가 광원 위치 기준 [left, top, right, bottom]으로 정확해야합니다. 이미지 순서가 올바르지 않을 경우, 정확한 결과를 계산할 수 없습니다.

Parameters:

Name	Type	Description	Default
img_list	List[ndarray]	Grayscale 이미지 리스트입니다. img_list = [ img_left, # 광원이 왼쪽에 위치한 이미지 (H, W) img_top, # 광원이 위에 위치한 이미지 (H, W) img_right, # 광원이 오른쪽에 위치한 이미지 (H, W) img_bottom, # 광원이 아래에 위치한 이미지 (H, W) ]	required
tilt_degree_list	List[int]	각 이미지의 광원 방향입니다 (이미지 우측이 0도, 반시계 방향). tilt_degree_list = [ 180, # 광원이 왼쪽에 위치한 이미지 기준 90, # 광원이 위에 위치한 이미지 기준 0, # 광원이 오른쪽에 위치한 이미지 기준 270, # 광원이 아래에 위치한 이미지 기준 ]	required
elevation	Optional[int]]	빛의 각도입니다. Defaults to 30.	30

Raises:

Type	Description
NotEnoughImageError	이미지 최소 3장이 필요합니다.
ImageAndTiltNumMismatchError	이미지 수와 tilt 수가 동일해야 합니다.
InvalidTiltAngleError	주어진 tilt 조건에서 분석을 수행할 수 없습니다. 다른 tilt 조건이 필요합니다.
InvalidImageShapeError	모든 이미지는 동일한 크기여야 합니다.
InvalidImageShapeError	모든 이미지는 grayscale이어야 합니다.
ElevationAngleOutOfRangeError	Elevation angle이 0보다 작거나 90보다 큽니다.

Returns:

Type	Description
Tuple[Tensor, Tensor]	Tuple[torch.Tensor, torch.Tensor]: surface normal, albedo

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postprocess(normal, albedo, config)

surface normal map에 이미지 프로세싱 기법을 적용합니다.

• mode : 용도에 맞게 모드를 선택합니다.
  • shape: 흠집 검사에 적합합니다.
  • gradientX: 표면의 X방향 경사 변화도를 나타냅니다.
  • gradientY: 표면의 Y방향 경사 변화도를 나타냅니다.
  • albedo: 표면 반사도를 표현합니다.
  • depth: 표면의 깊이를 표현합니다.
• shader_level: 쉐이더 레벨입니다. 낮을 수록 평평하고 높을 수록 입체감이 드러나며, 처리시간이 소폭 증가합니다. (1~5; 기본=2)
• contrast: 명암비입니다. 낮을 수록 대비가 낮고 높을 수록 대비가 높아집니다. (-100~100, 기본=10)
• brightness: 이미지 밝기입니다. 낮을 수록 어두워지고 높을 수록 밝아집니다. (-30~30, 기본=0)
• normalize_image: 결과물의 정규화 여부를 선택합니다. False일 경우 실제 이미지에 더 가깝습니다. (기본=True)
• order: [for depth mode] 고주파 통과 필터의 차수입니다. 값이 커질수록 저주파 성분이 더 많이 없어집니다. (0.1~5.0, 기본=1.0)
• cutoff_frequency: [for depth mode] 고주파 통과 필터의 cutoff frequency입니다. cutoff frequency 이상의 주파수 값은 없애지 않습니다. (1~, 기본=10)
• clip_min: [for depth mode] 이미지의 픽셀값 하한입니다. clip_min * 255 이하의 픽셀값이 모두 0으로 치환되고, 그 이상의 값은 0~255로 mapping 됩니다. (0.0~1.0, 기본=0.0)
• clip_max: [for depth mode] 이지지의 픽셀값 상한입니다. clip_min * 255 이하의 픽셀값이 모두 255로 치환되고, 그 이하의 값은 0~255로 mapping 됩니다. (0.0~1.0, 기본=1.0)

Parameters:

Name	Type	Description	Default
normal	Tensor	(3, H, W)의 크기를 가지는 surface normal map입니다.	required
albedo	Tensor	(H, W)의 크기를 가지는 albedo map입니다.	required
config	dict	이미지 프로세싱 파라미터를 담은 dictionary 입니다. config = { "mode": str, # "shape", "gradientX", "gradientY", "albedo", or "depth" "shader_level": int, # 1~5. default = 2 "contrast": int, # -30~30. default = 15 "brightness": int, # -30~30. default = 0 "normalize_image": bool, # default = True "order": float, # default = 1.0 "cutoff_frequency": int, # default = 10 "clip_min": float, # default = 0.0 "clip_max": float, # default = 1.0 }	required

Returns:

Type	Description
ndarray	np.ndarray: (H, W)의 크기를 가지는 surface normal map입니다. (0~255)

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