light_section_height_map — OPTICS light_section op

• データ種: images × table → depth

• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.light_section_height_map(images, rig, reference_plane=None, method='gauss', center_kw=None) (実装を直接呼ぶなら import lightsection; lightsection.light_section_height_map(images, rig, reference_plane=None, method='gauss', center_kw=None)、台帳から引くなら opsoptics.get("light_section_height_map"))

• GPU: なし(CPU 参照実装のみ)

使い方

Height map over (frame, image column) from a scan (depth; NaN = not measured).

各フレームの各列の中心を三角測量し、高さ = 基準面からの符号つき距離を (フレーム数, 列数) の格子に置く。基準面は reference_plane = (normal (3,), d)(装置と同じ座標)で、None なら装置が姿勢を持つとき世界の Z = 0(高さ = Z)。中心が取れない列は NaN(= 測れない)。

Heights are the signed distance to reference_plane = (normal, d) in the rig's frame (None = world Z = 0 for a posed rig). Columns without a valid centre are NaN. ★The grid is (frame, image column), not uniform in world X; resample the points of light_section_scan when a metric grid is needed.

ファミリ共通の入力契約(fail-closed)

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。

詳しい使い方ガイド

• optics_imaging ファミリ ガイド

参考(サンプルデータ・文献)

• 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。

実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)

• poc_light_section_step_weld_floor — py -3.11 examples/poc_light_section_step_weld_floor.py

型が繋がる次の op(depth を入力に取れる)

itof_capture · itof_flying_pixel_mask

同カテゴリ(light_section)

laser_line_center_centroid · laser_line_center_gauss · laser_line_center_steger · light_section_rig · light_section_targets · light_section_render · light_plane_calibrate · light_section_profile


*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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