oct_bscan_boundaries — OPTICS oct op

• Datenarten: image2d → table

• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.oct_bscan_boundaries(image, n_boundaries=2, um_per_px=1.0, n_group=None, min_gap_px=4, max_jump_px=2, jump_penalty=0.0, smooth_sigma=1.0, mode='peak', top_px=None, bottom_px=None, reference_rows=None, offset_px=None) (die Implementierung direkt: import octscan; octscan.oct_bscan_boundaries(image, n_boundaries=2, um_per_px=1.0, n_group=None, min_gap_px=4, max_jump_px=2, jump_penalty=0.0, smooth_sigma=1.0, mode='peak', top_px=None, bottom_px=None, reference_rows=None, offset_px=None); aus dem Register: opsoptics.get("oct_bscan_boundaries"))

Verwendung

Grenzflächen lateral über ein B-Scan-Bild verfolgen (image2d → table). Funktioniert auch mit einer Ausgabegrafik eines Geräts.

> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.

各界面 = 列ごとに 1 行を選ぶ道で、隣の列との行の差 ≤ max_jump_px、費用 = −(明るさの z 値)の和 + jump_penalty × |行の差| が最小のもの(動的計画法。網膜の層分割の Chiu ら 2010、塗膜の Dong ら 2016 と同じ「最短路」の考え方の 1 本ずつ版)。mode="peak" は明るさ(界面は明るい線)、"edge" は下向きの明るさの増え方(暗 → 明、散乱の多い層の上の面)。見つけた道の上下 min_gap_px は次の道で使わない。

探す範囲: top_px / bottom_px(数か列ごとの (W,))、または reference_rows(既に見つけた面、例えば表面)からの相対 offset_px = (下限, 上限)。★相対で探すと、面と平行な界面に罰が掛からず、表面の傾きに従わない平らな線 —— 自己相関のアーチファクト(層の光学厚の深さに水平に出る)—— は jump_penalty で不利になる。行は明るさの放物線で行以下に詰める。

厚さ = 隣の界面の行の差 × um_per_px(縦の 1 画素の µm、光路)÷ n_group(層ごと、None なら光学厚)。reference_rows を渡したときは、それを 1 本目の界面として行の表に含める。

返り値: dict(kind="oct_boundaries", rows (n, W)、thickness_um (n − 1, W)、mean_um、std_um、contrast)。画像が平ら・範囲が狭すぎて道が置けないときは拒否。

Familienweiter Eingabevertrag (fail-closed)

Jeder optics-Operator prüft seine Eingabe vor der Berechnung (nichts rutscht stillschweigend durch):

• Einheiten stecken im Argumentnamen — _mm / _um / _deg / _mrad. Eine Verwechslung von mm und µm stürzt nicht ab, sondern liefert eine plausibel aussehende falsche Antwort; der Name verhindert das. Aus der Größenordnung wird nie auf die Einheit geschlossen.

• Strings lösen ValueError aus — float('50') gelingt, sodass ein ungeparster Konfigurationswert als Länge durchrutschen würde (gemessen: thin_lens('50', '200') lieferte plausible 66,667 mm). bool wird als implizite Hochstufung True == 1 ebenfalls abgelehnt.

• complex / Masked Arrays lösen ValueError aus (nur reelle Slots; das stille Verwerfen des Imaginärteils bzw. Abstreifen der Maske wird abgelehnt). NaN/Inf löst bei jeder Eingabe ValueError aus.

• Division durch null und Verwandtes wird namentlich abgelehnt: Brennweite 0, Krümmungsradius 0, Brechzahl <= 0, undurchlässige Blende (alles 0, die Normierung wird 0/0), PSF mit Summe <= 0, Stokes-Vektor mit S0 = 0 und ein Objekt im vorderen Brennpunkt (Bild im Unendlichen).

• Nur zwei Operatoren liefern einen nicht-endlichen Wert, und beide halten das vertraglich fest: depth_of_field liefert jenseits der hyperfokalen Distanz far_mm = inf (genau das bedeutet die hyperfokale Distanz), und gaussian_beam liefert an der Taille wavefront_radius_mm = inf (der Krümmungsradius einer ebenen Wellenfront). Beide liefern zusätzlich einen endlichen Partner (far_is_infinite / curvature_per_mm). Jedes andere stille NaN/Inf wird intern erkannt und löst ValueError aus — "float64 ist übergelaufen" und "die Antwort ist unendlich" sind verschiedene Aussagen; die erste wird nie im Gewand der zweiten geliefert.

• Größenobergrenzen: erzeugte Gitter durch optics.MAX_GRID (4096), übergebene Felder/PSFs/Blenden durch optics.MAX_FIELD_ELEMENTS (2^24), ABCD-Elementketten durch optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS (1024), Zernike durch MAX_ZERNIKE_TERMS (512) / MAX_ZERNIKE_ORDER (40) / MAX_ZERNIKE_BASIS (2^25). Damit werden Pfade fail-closed geschlossen, in denen ein kleines Argument eine riesige interne Allokation auslöst (gemessen: n_max=40 × 4096² braucht 108 GB).

• Physikalisch unmögliche Zustände werden ebenfalls abgelehnt: Stokes-Vektor mit Polarisationsgrad > 1, negative Transmission, negative Intensität und ungültige Zernike-Indizes wie ungerades n-|m|.

Ausführlicher Anwendungsleitfaden

• Leitfaden zur Familie optics_imaging

Referenzen (Beispieldaten, Literatur)

• Katalog der Beispieldaten (Download-URLs / Lizenzen) — 2-D nutzt skimage.data (BSD/Public Domain) plus synthetische Bilder, 3-D nennt Download-URLs echter Datenquellen (Stanford, PDS, …).

• Herkunft und Literatur der Operatoren — die Quellen der Forschung/Verfahren, auf denen diese Operatorfamilie beruht.

• Der kanonische Algorithmus (Autor, Jahr) und seine Anwendungen stehen im Familienleitfaden oben.

Ausführbare Beispiele (verifizierte Samples, die diesen Operator wirklich aufrufen)

• poc_industrial_oct — py -3.11 examples/poc_industrial_oct.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen table als Eingabe)

abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd

Gleiche Kategorie (oct)

oct_design · oct_dispersion_broadening · oct_interferogram · oct_bscan_simulate · oct_from_spectra · oct_k_linearize · oct_dispersion_estimate · oct_dispersion_compensate


*Provenance: octscan.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

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