edge_spread — OPTICS imaging op

• 데이터 종류: image2d → table

• 호출: import fullseye as fs; fs.ledger.edge_spread(img, roi, *, oversample=4, orientation='auto')(구현을 직접 호출하려면 import edgesfr; edgesfr.edge_spread(img, roi, *, oversample=4, orientation='auto'), 원장에서 가져오려면 opsoptics.get("edge_spread"))

사용법

기울어진 에지(ISO 12233)의 ROI로부터 화소보다 세밀한 ESF를 만든다.

절차: ROI를 "가장자리가 행을 가로지르는" 방향으로 맞춘다(orientation="auto"는 열 방향과 행 방향 기울기의 크기로 정한다, "vertical" = 가장자리가 세로로 달린다 / "horizontal" = 가로로 달린다)→ 행마다 1계 차분의 무게중심으로 가장자리 위치를 구한다 → 위치를 행 번호에 직선으로 맞춘다(최소제곱)→ 각 화소 중심의 가장자리로부터의 수직 거리 d를 구하고, 폭 1/oversample px의 빈에나누어 넣어 평균한다.

반환값 {"x": 빈 중심의 거리 [px] (가장자리에 수직), "esf": 빈의 평균, "count": 빈의 화소 수, "angle_deg": 가장자리의 기울기(행에 대한, 부호 있는), "oversample", "orientation": 사용한 방향, "edge_x0": ROI 0번째 행에서의 가장자리 위치 [px]}.

★기울기가 너무 작으면(화소의 위상이 빈을 채우지 못하면) 빈 빈이 생긴다 —— 조용히 보간하지 않고 ValueError. ISO 12233이 2–10° 정도의 기울기를 요구하는 것은 이 때문이다. 기울기가 45°를 넘으면 orientation이 반대다.

Raises ValueError: 이미지가 2-D 실수가 아님 / NaN·inf / roi가 이미지 밖·비어 있음·4행 × 8열 미만 / oversample이 1–16의 정수가 아님 / 행 안에 가장자리(차분의 변화)가 없음 / 기울기가 45° 이상 / 빈 빈이 생김.

패밀리 공통 입력 계약(fail-closed)

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.

자세한 사용 가이드

• optics_imaging 패밀리 가이드

배경 지식 가이드(이 연산자 앞에 있는 물리·규약)

• measurement_uncertainty — 측정 불확도와 교정 지식 — ‘측정되고 있다’고 주장하려면

• mv_cameras — 산업용 카메라 제조사(센서와의 대응·라인 스캔 / TDI)

• virtual_machine_vision — 가상 머신 비전 — 파라미터 도출과 객체 모형

참고(샘플 데이터·문헌)

• 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.

실행 가능한 예제(이 연산자를 실제로 호출하는 검증된 샘플)

• poc_veiling_glare — py -3.11 examples/poc_veiling_glare.py

타입이 이어지는 다음 연산자(table 를 입력으로 받는 것)

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

같은 카테고리(imaging)

psf_to_mtf · mtf_diffraction · wavefront_stats · sfr_from_edge · mtf50 · veiling_glare_index


*Provenance: edgesfr.py — OPTICS 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*

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