linescan op• 데이터 종류: image2d → table
• 호출: import fullseye as fs; fs.ledger.linescan_acquire(web=None, stages=8, photons_per_stage=200.0, eta=0.6, sigma_d=20.0, K=0.1, architecture='charge', full_well_e=None, dark_e=0.0, sync_error=0.0, yaw_deg=0.0, weave_px=0.0, weave_period_lines=200.0, encoder=False, encoder_error=None, lines=None, width=None, lens=None, noise=True, order=3, samples_per_px=4.0, oversample=1, seed=0)(구현을 직접 호출하려면 import linescan; linescan.linescan_acquire(web=None, stages=8, photons_per_stage=200.0, eta=0.6, sigma_d=20.0, K=0.1, architecture='charge', full_well_e=None, dark_e=0.0, sync_error=0.0, yaw_deg=0.0, weave_px=0.0, weave_period_lines=200.0, encoder=False, encoder_error=None, lines=None, width=None, lens=None, noise=True, order=3, samples_per_px=4.0, oversample=1, seed=0), 원장에서 가져오려면 opsoptics.get("linescan_acquire"))
반사율 지도 *web*을 반송하면서 TDI 라인 스캔으로 촬영한다(table).
> 아래 상세 설명은 원문입니다 —— 요약과 제목은 번역되어 있습니다.
*web*: 2-D の反射率 [0, 1] (行 = 流れ方向 MD、列 = 幅方向 CD)。1 行 = 公称の 1 ライン、1 列 = 1 画素の格子。センサ(幅 *width* 画素、既定 = web の幅から余白を除いた分)は web の中央を見る。
運動の模型(出力ライン k・段 s・段の中の時刻 u ∈ [0, 1)、τ = k + s + u):
web の進み T(τ) = ∫(1 + ε)(sync_error がスカラなら一定、1-D ならライン周期ごと —— 長さは
lines + stages 以上)、電荷の位置 r = s + u(1 周期に 1 行)、蛇行 w(τ) = weave_px·sin(2πτ/周期)。
web の行 = T(τ) − r·cos θ − x·sin θ、web の列 = x·cos θ − r·sin θ − w(τ)(x はセンサ中央からの画素)。
θ = 0・一定 ε なら行は k(1 + ε) + (s + u)ε —— optscene.linescan_capture と同じ規約で、N 段で
N·|ε| 画素の掃引(tdi_sync_mtf の閉形式)。encoder=True は web の進みからライン周期を作る
(速度の誤差が消え、ε = *encoder_error*(既定 None = 0、エンコーダの分解能の誤差)だけが残る —— encoder=False で
渡すと効かないので ValueError)。ヨーと蛇行は残る。
*oversample*(奇数、既定 1): web が 1 画素あたり何 web 画素で描かれているか。1 より大きいと、画素の開口(oversample × oversample の箱)を掛けてから標本を取る —— 細かい正弦波の板で MTF を測るときは補間の誤差が結果に混ざらないよう 5 などにする(3 次スプラインでも 0.4 c/px では補間だけで 2 割落ちる)。
時間積分は τ の一様な標本で取り、標本数は 1 段の道のり(滑り + 蛇行)から samples_per_px 点/画素で決める(完全同期なら 1 点で厳密)。補間は order(1 = 双線形、3 = 3 次スプライン、前置フィルタは 1 回だけ)。
雑音(noise=True、EMVA 1288 の線形模型): 平均電子 μ_e = Σ 段 ημ_p·R(+ 暗電流 *dark_e*/段)を Poisson 1 回で引き(Poisson の和は Poisson —— 厳密)、charge は読み出し σ_d を 1 回、digital は分散 Nσ_d² と量子化 N/12 DN² を正規雑音で(各段の丸めの近似)。full_well_e(既定 None = 飽和なし)は電荷加算では合計に、デジタル加算では 1 段の平均に掛ける。返す画像は DN = K·e(ADC の上限では切らない)。
*lens*: linescan_lens_columns の結果(列ごとの相対照度とガウスのぼけ)。光学像は運動の前に決まるので、ぼけと照度は地図に掛けてから搬送する(同じ列は同じぼけ —— 像高はセンサの列で決まる)。
返り値 dict: image (lines, width) DN / mean_e(雑音なしの期待電子)/ line_rows(各ラインの段の中央が見る web の行 [web 画素]、センサ中央の列で)/ col0(センサの列 0 が見る web の列 [web 画素])/ slip_scan / slip_cross / smear_scan_px / smear_cross_px / samples / stages / architecture。
Raises ValueError: web が 2-D の有限な [0, 1] でない / 段数・ライン数が範囲外 / ε が範囲外か長さ不足 / encoder=False で encoder_error を渡した / oversample が偶数 / 掃引・蛇行・ヨーで標本が web の外に出る(黙って端を繰り返さない)/ lens の列数が width と違う。
optics 의 모든 연산자는 입력을 검증한 뒤에 계산합니다(조용히 통과시키지 않습니다):
• 단위는 인자 이름에 넣습니다 — _mm / _um / _deg / _mrad. mm 와 µm 를 혼동하면 crash 가 아니라 「그럴듯하게 틀린 답」이 나오므로 이름으로 막습니다. 크기로 단위를 추측하는 처리는 일절 하지 않습니다.
• 문자열은 ValueError —— float('50') 은 성공하므로 파싱되지 않은 설정값이 길이로 통과해 버립니다(실측: thin_lens('50', '200') 이 그럴듯한 66.667 mm 를 돌려주고 있었습니다). bool 도 True == 1 의 암묵 승격으로 보고 거부합니다.
• complex / masked array 는 ValueError(실수 슬롯만. 허수부의 무언 절삭·마스크 벗기기를 거부).NaN/Inf 는 모든 입력에서 ValueError.
• 0 나눗셈과 그 친척들을 이름을 들어 거부: 초점거리 0, 곡률반경 0, 굴절률 <= 0, 불투명한 조리개(전부 0 이라 정규화가 0/0), 총합 <= 0 인 PSF, S0 = 0 인 스토크스 벡터, 물체가 앞쪽 초점에 있는 경우(상이 무한대).
• 비유한 값을 돌려주는 것은 2 개 연산자뿐이며, 둘 다 계약으로 명시: depth_of_field 의 과초점거리 너머 far_mm = inf(그것이 과초점거리의 정의)와 gaussian_beam 의 허리에서의 wavefront_radius_mm = inf(평면 파면의 곡률반경). 둘 다 유한한 짝(far_is_infinite / curvature_per_mm)을 함께 돌려줍니다. 그 밖의 무언 NaN/Inf 는 내부에서 검출해 ValueError —— 「float64 가 넘쳤다」와 「답이 무한대다」는 다른 주장이므로, 후자의 얼굴로 전자를 돌려주지 않습니다.
• 크기 상한: 생성 격자는 optics.MAX_GRID(4096), 넘겨받은 필드/PSF/조리개는 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24), ABCD 소자열은 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024), Zernike 는 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25). 작은 인자에서 거대한 내부 할당이 일어나는 경로(실측: n_max=40 × 4096² 로 108 GB)를 fail-closed 로 막습니다.
• 물리적으로 불가능한 상태도 거부: 편광도 > 1 인 스토크스 벡터, 음의 투과율, 음의 강도, n-|m| 이 홀수인 잘못된 Zernike 첨자 등.
• 샘플 데이터 카탈로그(DL URL / 라이선스) —— 2-D 는 skimage.data(BSD/public)+ 합성, 3-D 는 실데이터 소스(Stanford/PDS 등)의 DL URL.
• 연산자의 내력·참고문헌 —— 이 연산자 족의 바탕이 된 연구/기법의 출처.
• 알고리즘의 정전(저자·연도)과 용도는 위의 패밀리 사용 가이드에 적혀 있습니다.
• poc_tdi_linescan — py -3.11 examples/poc_tdi_linescan.py
table 를 입력으로 받는 것)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
linescan)tdi_snr · tdi_sync_mtf · lens_field_profile · linescan_lens_columns · linescan_lens_example
*Provenance: linescan.py — OPTICS 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*
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