imaging_sim op• 数据种类:table → table
• 调用:import lensimage; lensimage.distortion_map(system, image_size=(256, 256), pixel_pitch_um=5.5, fields=None, order=2)(或 opsoptics.get("distortion_map"))
实际主光线高与近轴主光线高的对照,以及重映射网格(`table`)。
> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。
Fields (degrees for an object at infinity, object heights in mm otherwise)
default to 9 values from the axis to the sensor corner
(`hypot(H, W)/2 · pitch`). For each, the real chief ray is traced to the
image plane (`r_real) and compared with the ideal height f·tanθ`
(or `m·H); distortion_pct = (r_real − r_ideal)/r_ideal · 100` —
negative is barrel. A radial polynomial `r_real = r(1 + k1 r² + k2 r⁴ …)`
(*order* even terms) is fitted and inverted on a dense table to build
`grid_rows / grid_cols` — for every real sensor pixel, the
fractional ideal-image pixel it sees (the inverse remap a renderer feeds to
`scipy.ndimage.map_coordinates). max_distortion_pct` is at the
corner. A paraboloid mirror with the stop on it and any system on axis give
zero (< 1e-7 %); the plano-convex singlet (stop on its first surface) is
barrel: −0.0059 % at the corner of a 2048 × 5.5 µm sensor (4.55°) and
−0.065 % at 15°, the doublet −0.28 % at 15° (measured, pinned in the tests).
optics 的每个算子都先校验输入再计算(不让任何东西无声通过):
• 单位写进参数名 —— _mm / _um / _deg / _mrad。把 mm 和 µm 弄混不会崩溃,而是给出「看着合理却是错的答案」,所以用命名来防。这里绝不从数值大小去猜单位。
• **字符串一律 ValueError** —— float('50') 会成功,于是未解析的配置值会被当成长度混进来(实测:thin_lens('50', '200') 曾返回看着合理的 66.667 mm)。bool 也按 True == 1 的隐式提升拒绝。
• **complex / masked array 一律 ValueError(仅接受实数槽位;拒绝无声丢弃虚部或剥掉掩码)。所有输入中的 NaN/Inf 一律 ValueError**。
• 逐项点名拒绝除零及其近亲:焦距 0、曲率半径 0、折射率 <= 0、全不透明光阑(全为 0,归一化变成 0/0)、总和 <= 0 的 PSF、S0 = 0 的 Stokes 矢量、物体位于前焦点(像在无穷远)。
• 只有两个算子会返回非有限值,而且都写进了契约:depth_of_field 在超焦距以外返回 far_mm = inf(这正是超焦距的定义),gaussian_beam 在束腰处返回 wavefront_radius_mm = inf(平面波前的曲率半径)。两者都同时返回一个有限的搭档(far_is_infinite / curvature_per_mm)。**除此之外的无声 NaN/Inf 都在内部检出并 ValueError** ——「float64 溢出了」和「答案是无穷大」是两种不同的主张,不能拿后者的脸去交付前者。
• 尺寸上限:生成网格受 optics.MAX_GRID(4096)限制,传入的场/PSF/光阑受 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24),ABCD 元件序列受 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024),Zernike 受 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25)。以 fail-closed 堵住「小参数引发巨大内部分配」的路径(实测:n_max=40 × 4096² 需要 108 GB)。
• 物理上不可能的状态同样拒绝:偏振度 > 1 的 Stokes 矢量、负透过率、负强度、n-|m| 为奇数等非法 Zernike 指标。
• mv_cables — ケーブル（規格・速度・給電・ロボットケーブル）
• mv_cameras — 産業用カメラメーカー（センサとの紐付け・ラインスキャン / TDI）
• mv_frame_grabbers — フレームグラバーボード（光学系ではないが、撮れるかを決める）
• mv_image_sensors — 産業用イメージセンサ（現行品中心）
• mv_standards — カメラインターフェースの規格と団体
• virtual_machine_vision — 仮想マシンビジョン — パラメータの洗い出しとオブジェクト模型
• 示例数据目录(下载 URL / 许可证) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有领域)加合成图,3-D 给出真实数据源(Stanford/PDS 等)的下载 URL。
• 算子来历与参考文献 —— 该算子族所依据的研究/方法出处。
• 算法的正典(作者・年份)与用途见上面的族使用指南。
• lens_defect_dataset_demo — py -3.11 examples/lens_defect_dataset_demo.py
table 作为输入)abcd_matrix · wavefront_stats · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd · spot_diagram
imaging_sim)psf_from_opd · render_through_lens · defect_dataset · calibration_views
*Provenance: lensimage.py — OPTICS 算子登记表。本条目由 tools/opdocs.py md 自动生成(请勿手工编辑)。*
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