itof op• 資料種類:table → table
• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.itof_wiggling_correct(phase, frequencies_hz=None, waveform='square', n_phases=4, calibration=None, n_harmonics=2)(要直接呼叫實作,import itof; itof.itof_wiggling_correct(phase, frequencies_hz=None, waveform='square', n_phases=4, calibration=None, n_harmonics=2);從台帳取用則 opsoptics.get("itof_wiggling_correct"))
校正了諧波引起的週期誤差(wiggling)後的相位與距離。回傳 table。
> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。
変調と復調が矩形波だと、相関は三角波(waveform="square")になり、K 段の推定は奇数次の高調波を基本波に折り返す。4 段なら真の位相 φ が第 1 象限にあるとき u = 2φ/π として推定は atan(u / (1 − u)) になり、誤差は周期 π/2 で波打つ(最大 ±0.071 rad 程度、20 MHz で ±8.5 cm)。
• 模型(*calibration* なし): *waveform* の相関で「真の位相 → 推定の位相」の表を作り(単調でなければ拒否)、逆に引く。
• 較正(*calibration* = (measured_phase, true_phase)、同じ周波数の 1-D の組): 誤差 e(φ_m) を c_0 + Σ_{j=1..J} (a_j cos(jKφ_m) + b_j sin(jKφ_m))(周期 2π/K の調和、J = *n_harmonics*)で最小二乗に当て、φ_m − e(φ_m) を返す(c_0 は距離のオフセット = 系の遅延)。
*phase* は itof_phase_amplitude の表か、(F, ...) の位相の配列(周波数ごとに同じ補正)。
返す dict: phase(補正後、[0, 2π))、depth(周波数が分かれば、折り返したまま)、correction(足した量)、model("lut" か "fit")、coefficients(較正のとき)、fit_rms(較正の残差 [rad])。
Raises ValueError: 位相が非有限 / waveform が不正・推定が単調でない / 較正の組の形が合わない・未知数より少ない / n_harmonics が 1〜8 でない。
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_itof_multifreq — py -3.11 examples/poc_itof_multifreq.py
table 作為輸入)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_multipath_separate · itof_flying_pixel_mask
*Provenance: itof.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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