wave_dominant_frequency — MATH wave op

• 資料種類:image2d → table

• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.wave_dominant_frequency(image, window='hann')(要直接呼叫實作,import mathops; mathops.wave_dominant_frequency(image, window='hann');從台帳取用則 opsmath.get("wave_dominant_frequency"))

• GPU:無(僅 CPU 參考實作)

用法

傳回影像最強週期(二維 FFT 中直流以外的最大峰)的頻率、週期與方向(table)。

> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。

平均を引き、window="hann"(既定)なら 2-D の Hann 窓を掛けてから fft2 のパワーの最大(DC は除く)を探し、山の 3 点に対数の放物線を行・列それぞれで当ててビンより細かく読む(wave_fringe_period の 2-D 版。あちらは 1 軸の周期だけ)。window="none" は窓を掛けない(周期が画像幅にちょうど整数個入るときだけ厳密)。

返す dict: fx / fy(列方向・行方向の空間周波数 [cycles/px]、山は fx >= 0 の半平面に揃える)、freq_cpp(hypot(fx, fy))、period_px(1 / freq_cpp)、angle_deg(波数ベクトルの向き = 縞に垂直な向き。+列から +行へ回る角で [0, 180)。縞 cos(2π(x cosθ + y sinθ)/p) なら θ)、peak_fraction(山のビンとその鏡像が DC 以外の全パワーに占める割合 = 周期の確からしさ)、window。

★前提: 照明むらのような低周波は山を奪う(画像より長い周期は DC の隣に出る)。むらがある画像は先に背景を引くか高域通過を掛けること。

空の入力(image が 0 要素)は ValueError。拒否(ValueError): 2-D でない、どちらかの辺が 8 画素未満、非有限の値、平らな画像(周期が無い)、未知の window。

該族通用的輸入契約(fail-closed)

mathops 的每個運算子都先檢驗輸入再計算(不讓任何東西無聲通過):

• complex 輸入一律 ValueError —— 強制轉成 float64 會無聲丟掉虛部(numpy 只發一個 ComplexWarning,然後回傳一個「看似合理卻是錯的」實數)。請明確寫出 .real/.imag/abs(),或改用支援複數的 complexops。

• 含被遮罩元素的 masked array 一律 ValueError —— 拒絕「剝掉遮罩直接使用下面原值」的隱式轉換。請明確選擇填補還是丟棄。

• 所有輸入中的 NaN/Inf 一律 ValueError(明確給出個數後拒絕 —— 它會汙染整個結果)。

• 形狀嚴格:不對 1-D 與 2-D 做隱式提升或廣播(向量槽位收到矩陣、矩陣槽位收到向量都是 ValueError;請明確 reshape)。

• 尺寸上限:接受矩陣的運算子與 stat_histogram 的 bins,超過 mathops.MAX_ELEMENTS(2^26 ≈ 6700 萬個元素)即 ValueError。

詳細使用指南

• math_metrology 族使用指南

參考(範例資料、文獻)

• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。

• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。

• 演算法的正典(作者、年份)與用途見上面的族使用指南。

可執行的範例(實際呼叫該運算子並已驗證的樣例)

• wave_dominant_frequency_grating — py -3.11 examples/wave_dominant_frequency_grating.py

型別可銜接的下一個運算子(可接受 table 作為輸入)

dynsys_poincare_section · dwt_inverse · chebyshev_eval_nd

同類別(wave)

wave_membrane_mode · wave_mode_frequencies · wave_nodal_lines · wave_two_slit · wave_fringe_period · wave_grating_orders


*Provenance: mathops.py — MATH 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*

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