shape_from_polarization op• 数据种类:normalmap → polsweep
• 调用: import fullseye as fs; fs.ledger.sfp_render(normals, refractive_index=1.5, specular_radiance=1.0, diffuse_radiance=0.0, angles_deg=(0.0, 45.0, 90.0, 135.0), mask=None)(要直接调用实现,import sfpolar; sfpolar.sfp_render(normals, refractive_index=1.5, specular_radiance=1.0, diffuse_radiance=0.0, angles_deg=(0.0, 45.0, 90.0, 135.0), mask=None);从台账取用则 opsoptics.get("sfp_render"))
渲染 4 方向偏振相机拍摄给定法线图的电介质表面所得的图像(偏振形状恢复的正向模型,polsweep)。
> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。
Each pixel is I(t) = (S0/2) (1 + rho cos 2(t - psi)) with rho from sfp_dolp_model and psi the normal's azimuth (diffuse) or the azimuth plus 90 degrees (specular). Orthographic camera looking down -z; angles in the module's convention (x toward y).
The pixel is the Stokes sum of a specular part (unpolarised environment light reflected once off the surface, radiance *specular_radiance*) and a diffuse part (light scattered inside the body and refracted out, radiance *diffuse_radiance*). The defaults (1, 0) give a pure specular surface (black gloss, glass); (0, 1) a pure diffuse one. Anything in between is a mixed pixel: the two polarisations are 90 degrees apart and partly cancel, which is exactly why such a pixel misleads either single model. Both radiances are scalars or (H, W) maps, >= 0, not both zero. Pixels outside *mask* are black.
Returns (N, H, W) float64 — the polsweep sort, in the order of *angles_deg* (default 0/45/90/135, optics.polarization_demosaic's order), ready for sfp_normals and the specularity polarisation ops.
Raises ValueError: *normals* not a finite (H, W, 3) field of unit normals facing the camera; index not > 1; negative, non-finite or all-zero radiance; fewer than 3 or non-finite angles.
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_shape_from_polarization — py -3.11 examples/poc_shape_from_polarization.py
polsweep 作为输入)shape_from_polarization)sfp_dolp_model · dolp_to_zenith · aolp_to_azimuth · sfp_normals · sfp_disambiguate · sfp_estimate_index · sfp_height
*Provenance: sfpolar.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)。*
© 2026 Kazufumi Furuse — Fullseye operator documentation. Licensed under Apache-2.0.