spectral op• 数据种类:无 → matrix(仅由参数决定的算子 —— 不接受图像或数据输入)
• 调用: import fullseye as fs; fs.ledger.hyperspectral_band_weights(wavelengths_nm=None, band_centers_nm=(950.0, 960.0, 970.0, 980.0, 990.0, 1000.0, 1010.0, 1020.0, 1030.0, 1040.0, 1050.0, 1060.0, 1070.0, 1080.0, 1090.0, 1100.0, 1110.0, 1120.0, 1130.0, 1140.0, 1150.0, 1160.0, 1170.0, 1180.0, 1190.0, 1200.0, 1210.0, 1220.0, 1230.0, 1240.0, 1250.0, 1260.0, 1270.0, 1280.0, 1290.0, 1300.0, 1310.0, 1320.0, 1330.0, 1340.0, 1350.0, 1360.0, 1370.0, 1380.0, 1390.0, 1400.0, 1410.0, 1420.0, 1430.0, 1440.0, 1450.0, 1460.0, 1470.0, 1480.0, 1490.0, 1500.0, 1510.0, 1520.0, 1530.0, 1540.0, 1550.0, 1560.0, 1570.0, 1580.0, 1590.0, 1600.0, 1610.0, 1620.0, 1630.0, 1640.0, 1650.0), band_fwhm_nm=10.0, source_temperature_k=3000.0, irradiance_w_m2=10000.0, f_number=2.0, pixel_um=25.0, exposure_s=0.001, optics_material='SILICA', optics_thickness_mm=None, qe_cutoff_nm=1700.0)(要直接调用实现,import spectralrad; spectralrad.hyperspectral_band_weights(wavelengths_nm=None, band_centers_nm=(950.0, 960.0, 970.0, 980.0, 990.0, 1000.0, 1010.0, 1020.0, 1030.0, 1040.0, 1050.0, 1060.0, 1070.0, 1080.0, 1090.0, 1100.0, 1110.0, 1120.0, 1130.0, 1140.0, 1150.0, 1160.0, 1170.0, 1180.0, 1190.0, 1200.0, 1210.0, 1220.0, 1230.0, 1240.0, 1250.0, 1260.0, 1270.0, 1280.0, 1290.0, 1300.0, 1310.0, 1320.0, 1330.0, 1340.0, 1350.0, 1360.0, 1370.0, 1380.0, 1390.0, 1400.0, 1410.0, 1420.0, 1430.0, 1440.0, 1450.0, 1460.0, 1470.0, 1480.0, 1490.0, 1500.0, 1510.0, 1520.0, 1530.0, 1540.0, 1550.0, 1560.0, 1570.0, 1580.0, 1590.0, 1600.0, 1610.0, 1620.0, 1630.0, 1640.0, 1650.0), band_fwhm_nm=10.0, source_temperature_k=3000.0, irradiance_w_m2=10000.0, f_number=2.0, pixel_um=25.0, exposure_s=0.001, optics_material='SILICA', optics_thickness_mm=None, qe_cutoff_nm=1700.0);从台账取用则 opsoptics.get("hyperspectral_band_weights"))
从反射率到各波段电子数的线性映射 W(B × L)。电子数 = W @ R(λ)(加噪声前)。
> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。
鎖: ハロゲン(黒体 *source_temperature_k*、ベルト面の 900〜2500 nm の放射照度を *irradiance_w_m2* に合わせる)→ Lambert 面の放射輝度 L = E R/π → レンズ(F 値 *f_number*、像面照度 π L T/(4N²)、物体は遠方)→ ガラスの内部透過率(materials.material_transmittance、*optics_material* の厚さ *optics_thickness_mm*(None = 表面反射だけ)—— 光学系も観察対象と同じ材料表を引く)→ 分光の帯域(Gauss、半値全幅 *band_fwhm_nm*)→ 光子数(λ/hc)→ InGaAs の QE (ingaas_photodiode_qe、*qe_cutoff_nm*)× 画素面積 × 露光時間。
返り値: (B, L) の ndarray。*wavelengths_nm* は反射率の波長格子(nm、昇順、各帯の ±3σ を覆うこと。None なら 900〜2500 nm を 5 nm おき = spectral_reflectance_from_material の既定の格子)。
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_hyperspectral_foreign_matter — py -3.11 examples/poc_hyperspectral_foreign_matter.py
matrix 作为输入)abcd_trace · emva_filter_distortion · mueller_apply · mueller_checks · pixel_shift_capture · pixel_shift_merge · pixel_shift_motion_mask · oct_from_spectra
spectral)blackbody_spectrum · cie_illuminant_a · led_spectrum · bandpass_spectrum · silicon_photodiode_qe · energy_to_photons · spectral_product · spectral_integral
*Provenance: spectralrad.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)。*
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