light_section op• データ種: なし → table(引数だけで決まる op —— 画像やデータの入力を取らない)
• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.light_section_rig(theta_deg=30.0, standoff_mm=200.0, focal_px=2000.0, image_shape=(480, 640)) (実装を直接呼ぶなら import lightsection; lightsection.light_section_rig(theta_deg=30.0, standoff_mm=200.0, focal_px=2000.0, image_shape=(480, 640))、台帳から引くなら opsoptics.get("light_section_rig"))
• GPU: なし(CPU 参照実装のみ)
A light-section rig with known geometry (table): pinhole camera + laser plane.
世界座標: X = 光条に沿う向き、Y = 走査(搬送)の向き、Z = 上。レーザーは真上から Y = 0 の面に光を立てる。カメラは Y–Z 面の中で光面から theta_deg 傾いた向きから、距離 standoff_mm で原点を見る(画像の u = 世界の X、高さが増えると光条は画像の上へ)。K は主点が画像の中心(camera の画素中心の約束)。
World frame: X along the line, Y the scan direction, Z up; the laser plane is Y = 0. The camera looks at the origin from standoff_mm away, tilted theta_deg from the laser plane in the Y–Z plane (camera x = world X). Returns {"kind": "light_section_rig", "K", "R", "t" (world → camera, X_c = R X_w + t), "plane_normal", "plane_d" (laser plane in camera coordinates, n·X_c = d), "theta_deg", "standoff_mm", "image_shape", "plane_normal_world", "plane_d_world"}.
Ground truth: the camera centre −Rᵀ t is at distance standoff_mm from the origin and the plane's camera-frame equation maps world points with Y = 0 to residual 0 (1e-12).
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_gauss · laser_line_center_steger · 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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