light_section op• Datenarten: image2d → table
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.laser_line_center_centroid(image, min_peak_rel=0.1, half_window=None, background=0.0, clip_negative=True) (die Implementierung direkt: import lightsection; lightsection.laser_line_center_centroid(image, min_peak_rel=0.1, half_window=None, background=0.0, clip_negative=True); aus dem Register: opsoptics.get("laser_line_center_centroid"))
• GPU: nein (nur CPU-Referenzimplementierung)
Subpixel-Mitte einer hellen Laserlinie in jeder Spalte über den Helligkeitsschwerpunkt (table).
> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.
列ごとに最大の行 p を探し、[p − half_window, p + half_window](None = 列全体)の輝度から background を引いて負を 0 にした重みの重心を返す。最大値が画像全体の最大の min_peak_rel 倍以下の列は valid=False(row は NaN)。
For each column the peak row p is found, and the centroid of max(I − background, 0) over [p − half_window, p + half_window] (None = the whole column) is returned. Columns whose peak is at most min_peak_rel × the image maximum are marked valid=False (row NaN). clip_negative=False keeps negative weights (zero-mean noise stays zero-mean: the estimator is then linear in the noise, which is what light_section_uncertainty_budget's read-noise term assumes). Pixel-centre convention of camera: row r is the coordinate v = r exactly.
Returns {"kind": "laser_line_centers", "method": "centroid", "col", "row", "valid", "peak", "n_valid"}. Ground truth: a symmetric line profile has its centroid at the true centre; the centroid of a column-binned image equals that of the unbinned one (tests/test_lightsection.py). ★Limits: the centroid is biased toward the window's centre when the window cuts an off-centre profile, and a background left in the weights pulls it toward the column's middle.
Jeder optics-Operator prüft seine Eingabe vor der Berechnung (nichts rutscht stillschweigend durch):
• Einheiten stecken im Argumentnamen — _mm / _um / _deg / _mrad. Eine Verwechslung von mm und µm stürzt nicht ab, sondern liefert eine plausibel aussehende falsche Antwort; der Name verhindert das. Aus der Größenordnung wird nie auf die Einheit geschlossen.
• Strings lösen ValueError aus — float('50') gelingt, sodass ein ungeparster Konfigurationswert als Länge durchrutschen würde (gemessen: thin_lens('50', '200') lieferte plausible 66,667 mm). bool wird als implizite Hochstufung True == 1 ebenfalls abgelehnt.
• complex / Masked Arrays lösen ValueError aus (nur reelle Slots; das stille Verwerfen des Imaginärteils bzw. Abstreifen der Maske wird abgelehnt). NaN/Inf löst bei jeder Eingabe ValueError aus.
• Division durch null und Verwandtes wird namentlich abgelehnt: Brennweite 0, Krümmungsradius 0, Brechzahl <= 0, undurchlässige Blende (alles 0, die Normierung wird 0/0), PSF mit Summe <= 0, Stokes-Vektor mit S0 = 0 und ein Objekt im vorderen Brennpunkt (Bild im Unendlichen).
• Nur zwei Operatoren liefern einen nicht-endlichen Wert, und beide halten das vertraglich fest: depth_of_field liefert jenseits der hyperfokalen Distanz far_mm = inf (genau das bedeutet die hyperfokale Distanz), und gaussian_beam liefert an der Taille wavefront_radius_mm = inf (der Krümmungsradius einer ebenen Wellenfront). Beide liefern zusätzlich einen endlichen Partner (far_is_infinite / curvature_per_mm). Jedes andere stille NaN/Inf wird intern erkannt und löst ValueError aus — "float64 ist übergelaufen" und "die Antwort ist unendlich" sind verschiedene Aussagen; die erste wird nie im Gewand der zweiten geliefert.
• Größenobergrenzen: erzeugte Gitter durch optics.MAX_GRID (4096), übergebene Felder/PSFs/Blenden durch optics.MAX_FIELD_ELEMENTS (2^24), ABCD-Elementketten durch optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS (1024), Zernike durch MAX_ZERNIKE_TERMS (512) / MAX_ZERNIKE_ORDER (40) / MAX_ZERNIKE_BASIS (2^25). Damit werden Pfade fail-closed geschlossen, in denen ein kleines Argument eine riesige interne Allokation auslöst (gemessen: n_max=40 × 4096² braucht 108 GB).
• Physikalisch unmögliche Zustände werden ebenfalls abgelehnt: Stokes-Vektor mit Polarisationsgrad > 1, negative Transmission, negative Intensität und ungültige Zernike-Indizes wie ungerades n-|m|.
• Leitfaden zur Familie optics_imaging
• Katalog der Beispieldaten (Download-URLs / Lizenzen) — 2-D nutzt skimage.data (BSD/Public Domain) plus synthetische Bilder, 3-D nennt Download-URLs echter Datenquellen (Stanford, PDS, …).
• Herkunft und Literatur der Operatoren — die Quellen der Forschung/Verfahren, auf denen diese Operatorfamilie beruht.
• Der kanonische Algorithmus (Autor, Jahr) und seine Anwendungen stehen im Familienleitfaden oben.
• poc_weld_bead_profile — py -3.11 examples/poc_weld_bead_profile.py
table als Eingabe)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
light_section)laser_line_center_gauss · 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. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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