itof op• 数据种类:table → table
• 调用: import fullseye as fs; fs.ledger.itof_multipath_separate(phasors, frequencies_hz=None, n_paths=2, pencil=None)(要直接调用实现,import itof; itof.itof_multipath_separate(phasors, frequencies_hz=None, n_paths=2, pencil=None);从台账取用则 opsoptics.get("itof_multipath_separate"))
在等间隔多频率下测得的相量 → 各路径的距离与强度(矩阵束法)。返回 table。
> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。
画素に経路 p(距離 d_p、強さ a_p)の光が入ると、周波数 f のフェーザは m(f) = Σ_p a_p e^{i 4π f d_p / c}。周波数が等間隔 f_k = f_0 + kΔf なら m_k = Σ_p α_p z_p^k(z_p = e^{i 4π Δf d_p / c}、α_p = a_p e^{i 4π f_0 d_p / c})という減衰しない指数の和になり、行列ペンシル(Hua & Sarkar 1990)で z_p が閉形式に出る:
1. 粗い距離 d_p = arg(z_p) · c / (4π Δf)(周期 c/(2Δf) の剰余)。
2. Vandermonde の最小二乗で α_p。|α_p| が強さ。
3. 細かい距離: 中央の周波数 f_c を原点にした arg(α_p) は周期 c/(2f_c) の剰余を教えるので、粗い距離に最も近い次数を選んで精密化する(粗い距離の誤差が c/(4 f_c) を越えると次数を誤る —— 雑音が大きいときは depth_coarse も見ること)。
経路は距離の近い順に並べる。経路が 1 本しか無い画素では、2 本目の強さが 0 近くに出る。★分けられるのは、2 つの経路の距離の差がおおよそ帯域の分解能 c / (2 F Δf) より大きいときだけ(等間隔 F 周波数の幅が帯域)。それより近い経路は雑音があると 1 本に潰れる。
*phasors* は itof_phase_amplitude の表(phasor と周波数を使う)か、複素の (F, ...) 配列。*pencil* はペンシルの幅 L(既定 F // 2、n_paths <= L <= F − n_paths)。
返す dict: depth (P, ...)、depth_coarse、amplitude (P, ...)、residual(当てはめの相対残差)、ambiguity_coarse(c/(2Δf))、resolution(c/(2FΔf))。
Raises ValueError: 周波数が等間隔でない・2·n_paths 個未満 / 形が合わない / n_paths が 1〜8 でない / pencil が範囲外 / 画素数が上限を超える。
optics 的每个算子都先校验输入再计算(不让任何东西无声通过):
• 单位写进参数名 —— _mm / _um / _deg / _mrad。把 mm 和 µm 弄混不会崩溃,而是给出「看着合理却是错的答案」,所以用命名来防。这里绝不从数值大小去猜单位。
• 字符串一律 ValueError —— float('50') 会成功,于是未解析的配置值会被当成长度混进来(实测:thin_lens('50', '200') 曾返回看着合理的 66.667 mm)。bool 也按 True == 1 的隐式提升拒绝。
• complex / masked array 一律 ValueError(仅接受实数槽位;拒绝无声丢弃虚部或剥掉掩码)。所有输入中的 NaN/Inf 一律 ValueError。
• 逐项点名拒绝除零及其近亲:焦距 0、曲率半径 0、折射率 <= 0、全不透明光阑(全为 0,归一化变成 0/0)、总和 <= 0 的 PSF、S0 = 0 的 Stokes 矢量、物体位于前焦点(像在无穷远)。
• 只有两个算子会返回非有限值,而且都写进了契约:depth_of_field 在超焦距以外返回 far_mm = inf(这正是超焦距的定义),gaussian_beam 在束腰处返回 wavefront_radius_mm = inf(平面波前的曲率半径)。两者都同时返回一个有限的搭档(far_is_infinite / curvature_per_mm)。除此之外的无声 NaN/Inf 都在内部检出并 ValueError ——「float64 溢出了」和「答案是无穷大」是两种不同的主张,不能拿后者的脸去交付前者。
• 尺寸上限:生成网格受 optics.MAX_GRID(4096)限制,传入的场/PSF/光阑受 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「小参数引发巨大内部分配」的路径(实测:n_max=40 × 4096² 需要 108 GB)。
• 物理上不可能的状态同样拒绝:偏振度 > 1 的 Stokes 矢量、负透过率、负强度、n-|m| 为奇数等非法 Zernike 指标。
• 示例数据目录(下载 URL / 许可证) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有领域)加合成图,3-D 给出真实数据源(Stanford/PDS 等)的下载 URL。
• 算子来历与参考文献 —— 该算子族所依据的研究/方法出处。
• 算法的正典(作者、年份)与用途见上面的族使用指南。
• poc_itof_multifreq — py -3.11 examples/poc_itof_multifreq.py
table 作为输入)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
itof)itof_capture · itof_phase_amplitude · itof_noise_budget · itof_unwrap_multifreq · itof_unwrap_error_rate · itof_flying_pixel_mask · itof_wiggling_correct
*Provenance: itof.py — OPTICS 算子登记表。本条目由 tools/opdocs.py md 自动生成(请勿手工编辑)。*
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