light_section op• データ種: image2d → table
• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.laser_line_center_gauss(image, min_peak_rel=0.1, half_window=2) (実装を直接呼ぶなら import lightsection; lightsection.laser_line_center_gauss(image, min_peak_rel=0.1, half_window=2)、台帳から引くなら opsoptics.get("laser_line_center_gauss"))
• GPU: なし(CPU 参照実装のみ)
Sub-pixel line centre per column by a Gaussian fit = weighted parabola on ln I (table).
列ごとに最大の行 p のまわり 2·half_window + 1 点で ln I = a + b y + c y² を重み I² の最小二乗で当て(Guo 2011)、中心 p − b / (2c) を返す。half_window=1 は古典の 3 点の対数放物線。正でない画素は外し、3 点未満・c ≥ 0(上に凸でない)・中心が窓の外に出た列は valid=False。
Fits ln I = a + b y + c y² with weights I² (Guo 2011) on 2·half_window + 1 rows around the column's peak; the centre is p − b / (2c). half_window=1 is the classic three-point log-parabola. Non-positive samples are dropped; columns with fewer than three samples, c ≥ 0 or a centre outside the window are valid=False.
★Saturation: as in laser_line_center_centroid the peak is the plateau of rows within 1e-9 of the column maximum; the window runs half_window rows beyond each end of it and the plateau's samples are left out of the fit (clipped values are not the Gaussian — censored). The flanks of a clipped Gaussian still give its centre exactly; a window that holds fewer than three unclipped samples is valid=False (it used to fit the flat top at its first row: −6.2 px, valid=True). saturated (and the plateau handling) uses the rule of laser_line_center_centroid: ≥ 3 rows, or ≥ 2 rows at the image's maximum; other columns are unchanged bit for bit. A two-row plateau at the ceiling cannot be told from an unclipped line centred exactly between two rows, so with fewer than three flank samples (half_window=1) its two samples stay in the fit. A plateau broken by a 1 LSB dip is not detected (see laser_line_center_centroid).
Ground truth (theorem): the log of a Gaussian is a quadratic, so a point-sampled Gaussian line comes back at its sub-pixel centre to 1e-9 px. ★Pixel-integrated (box-filtered) profiles are not exactly Gaussian; the bias is then measured, not zero. Also returns sigma_px (the fitted Gaussian's σ = sqrt(−1/(2c))).
optics の全 op は入力を検証してから計算する(黙って通さない):
• 単位は引数名に埋め込む — _mm / _um / _deg / _mrad。mm と µm の取り違えは crash ではなく「もっともらしく間違った答え」なので、名前で防ぐ。大きさから単位を推測する処理は一切しない。
• 文字列は ValueError — float('50') は成功してしまうため、未パースの設定値が長さとして通り抜ける(実測: thin_lens('50', '200') がもっともらしい 66.667 mm を返していた)。bool も True == 1 の暗黙昇格として拒否。
• complex / masked array は ValueError(実数枠のみ。虚部の無言切り捨て・マスク剥がしを拒否)。NaN/Inf は全入力で ValueError。ただし宣言された欠測を除く: bottle_fit_from_pattern の u_map は測れなかった画素を NaN で受け取る(∞ は拒否)。
• 0 除算とその親戚を名指しで拒否: 焦点距離 0・曲率半径 0・屈折率 <= 0・不透明な開口(全 0 なので正規化が 0/0)・総和 <= 0 の PSF・S0 = 0 の Stokes ベクトル・物体が前側焦点にある(像が無限遠)。
• 非有限を返すのは 2 op だけ、しかも契約として明記: depth_of_field の過焦点距離以遠の far_mm = inf(それが過焦点距離の定義)と gaussian_beam のウエストでの wavefront_radius_mm = inf(平面波面の曲率半径)。どちらも有限の相棒(far_is_infinite / curvature_per_mm)を併せて返す。それ以外の無言 NaN/Inf は内部で検出して ValueError —「float64 が溢れた」と「答えが無限大」は別の主張なので、後者の顔で前者を返さない。ただし宣言された欠測を除く: bottle_background_map は光線が使えない画素(全反射など)の u_mm を NaN で返し、valid マスクと本数を併せて返す。
• サイズ上限: 生成格子は optics.MAX_GRID(4096)、供給された場/PSF/開口は optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24)、ABCD 素子列は optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024)、Zernike は MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25)。小さな引数から巨大な内部確保が起きる経路(実測: n_max=40 × 4096² で 108 GB)を fail-closed で塞ぐ。
• 物理的に不可能な状態も拒否: 偏光度 > 1 の Stokes ベクトル、負の透過率、負の強度、n-|m| が奇数などの不正な Zernike 添字。
• 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。
• poc_light_section_step_weld_floor — py -3.11 examples/poc_light_section_step_weld_floor.py
table を入力に取れる)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
light_section)laser_line_center_centroid · laser_line_center_steger · light_section_rig · light_section_targets · light_section_render · light_plane_calibrate · light_section_profile · light_section_scan
*Provenance: lightsection.py — OPTICS 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)。*
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