light_section op• 資料種類:無 → table(僅由參數決定的運算子 —— 不接受影像或資料輸入)
• 呼叫: 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))(要直接呼叫實作,import lightsection; lightsection.light_section_rig(theta_deg=30.0, standoff_mm=200.0, focal_px=2000.0, image_shape=(480, 640));從台帳取用則 opsoptics.get("light_section_rig"))
• GPU:無(僅 CPU 參考實作)
幾何已知的光切斷裝置(table):針孔相機 + 雷射平面。
> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。
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 的每個運算子都先檢驗輸入再計算(不讓任何東西無聲通過):
• 單位寫進參數名 —— _mm / _um / _deg / _mrad。把 mm 和 µm 弄混不會當掉,而是給出「看似合理卻是錯的答案」,所以用命名來防。這裡絕不從數值大小去猜單位。
• 字串一律 ValueError —— float('50') 會成功,於是未解析的設定值會被當成長度混進來(實測:thin_lens('50', '200') 曾回傳看似合理的 66.667 mm)。bool 也按 True == 1 的隱式提升拒絕。
• complex / masked array 一律 ValueError(僅接受實數槽位;拒絕無聲丟棄虛部或剝掉遮罩)。所有輸入中的 NaN/Inf 一律 ValueError。
• 逐項點名拒絕除零及其近親:焦距 0、曲率半徑 0、折射率 <= 0、全不透明光闌(全為 0,正規化變成 0/0)、總和 <= 0 的 PSF、S0 = 0 的 Stokes 向量、物體位於前焦點(像在無窮遠)。
• 只有兩個運算子會回傳非有限值,而且都寫進了契約:depth_of_field 在超焦距以外回傳 far_mm = inf(這正是超焦距的定義),gaussian_beam 在束腰處回傳 wavefront_radius_mm = inf(平面波前的曲率半徑)。兩者都同時回傳一個有限的夥伴(far_is_infinite / curvature_per_mm)。除此之外的無聲 NaN/Inf 都在內部檢出並 ValueError ——「float64 溢位了」和「答案是無窮大」是兩種不同的主張,不能拿後者的臉去交付前者。
• 尺寸上限:生成網格受 optics.MAX_GRID(4096)限制,傳入的場/PSF/光闌受 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「小參數引發巨大內部配置」的路徑(實測:n_max=40 × 4096² 需要 108 GB)。
• 物理上不可能的狀態同樣拒絕:偏振度 > 1 的 Stokes 向量、負穿透率、負強度、n-|m| 為奇數等非法 Zernike 指標。
• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。
• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。
• 演算法的正典(作者、年份)與用途見上面的族使用指南。
• poc_light_section_step_weld_floor — py -3.11 examples/poc_light_section_step_weld_floor.py
table 作為輸入)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 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*
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