itof op• 数据种类:无 → table(仅由参数决定的算子 —— 不接受图像或数据输入)
• 调用: import fullseye as fs; fs.ledger.itof_unwrap_error_rate(frequencies_hz=(80000000.0, 100000000.0, 120000000.0), phase_sigma_rad=0.05, max_range_m=None)(要直接调用实现,import itof; itof.itof_unwrap_error_rate(frequencies_hz=(80000000.0, 100000000.0, 120000000.0), phase_sigma_rad=0.05, max_range_m=None);从台账取用则 opsoptics.get("itof_unwrap_error_rate"))
多频解包裹(最大似然解码)判错周期序号(第几周)的概率估计。返回 table。
> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。
周波数を共通の基本周波数の整数倍 f_i = n_i f_g と書くと、非曖昧距離は U = c / (2 f_g)、周期は p_i = U / n_i。折り返さない位相を並べたベクトルは距離 v に比例する直線 v·g(g_i = 2π/p_i)の上にあり、折り返しはこれを 2π m(m は整数のベクトル)だけずらした平行な直線の族を作る。最尤の復号(itof_unwrap_multifreq の "ml")が誤るのは、測った位相が別の直線 v·g + 2πm の方に近いとき。位相雑音 σ_i で割った空間での 2 本の直線の距離を D_m とすると、その 2 仮説の誤りは Q(D_m / 2)(ガウス)。
• union_bound = Σ_m Q(D_m/2)(範囲内で出会う m すべての和。上界)、nearest_term = max_m Q(D_m/2)。
• Wang–Xia(2007)の保証: 周期を p_i = Γ M_i と書く(Γ = U / lcm(n_i))。全周波数の剰余の誤差が Γ/4 未満なら次数は決して誤らない(最も長い周期を錨にする residue_crt の保証)。guaranteed_phase_rad = 各周波数でその境界に当たる位相の誤差 2π (Γ/4) / p_i —— 低い周波数ほど小さい。
*phase_sigma_rad* はスカラ(全周波数で同じ)か周波数ごと。*max_range_m* は探す範囲(既定 U)。
返す dict: unambiguous_range、periods、integers(n_i)、gamma、guaranteed_phase_rad、union_bound、nearest_term、min_distance(最小の D_m)、offsets(m の配列、(M, F))、distances。
Raises ValueError: 周波数が 2 個未満・通約できない・比が細かすぎる / σ が正でない・形が合わない / max_range_m が U より広い。
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_multipath_separate · 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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