itof op• 資料種類:depth → image2d
• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.itof_flying_pixel_mask(depth, threshold_m=0.04, rel_threshold=0.0, radius=1, plateau_ratio=0.5, depth_sigma=None, n_sigma=3.0)(要直接呼叫實作,import itof; itof.itof_flying_pixel_mask(depth, threshold_m=0.04, rel_threshold=0.0, radius=1, plateau_ratio=0.5, depth_sigma=None, n_sigma=3.0);從台帳取用則 opsoptics.get("itof_flying_pixel_mask"))
距離圖 → 飛點像素(懸浮在前景與背景之間的像素)的標記 (H, W)(1.0 = 懸浮)。
> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。
画素の視野が段差をまたぐと、iToF は 2 つの位相のフェーザ和を返し、距離は前景と背景の間に出る(段差の縁に沿って宙に浮いた点の列ができる)。ある方向(横・縦・2 つの斜め)の両側 ±r 画素の距離 a・b に対して、次の 3 つがそろったとき印をつける:
1. d が両者の間にある((d − a)(d − b) < 0)。
2. 両側との差がどちらも閾値 τ = max(threshold_m, rel_threshold · d, n_sigma · σ_d) を越える。*depth_sigma* (画素ごとの距離の雑音、itof_phase_amplitude の depth_sigma から作る)を渡すと、信号の弱い所(遠い床・暗い印刷)で雑音を段差と取り違えない。
3. 両側が平らな台地: その先の ±2r 画素との差 |a − a₂|・|b − b₂| が、それぞれ |d − a|・|d − b| の *plateau_ratio* 倍以下。★斜面(床を浅い角度で見る・傾いた面)は 1・2 を満たしてしまうが、斜面なら |a − a₂| ≈ |d − a|(同じ傾きが続く)なので 3 で落ちる。段差の縁の混合は、両側が前景と背景の平らな面なので残る。
r = 1〜*radius* を全部見る(縁の混合が 2 画素に広がる場合)。段差の上の正しい画素(前景か背景のどちらかに等しい)は、片側との差が 0 なので印がつかない。★幅 1〜2 画素の細い物(線・棒)は両側が背景で「間」にならないので、この判定では拾えない。
Raises ValueError: depth が 2 次元でない・非有限 / 閾値が負・両方 0 / radius が 1〜4 でない / plateau_ratio が (0, 1] でない / depth_sigma の形が合わない・負 / n_sigma が負。
optics 的每個運算子都先檢驗輸入再計算(不讓任何東西無聲通過):
• 單位寫進參數名 —— _mm / _um / _deg / _mrad。把 mm 和 µm 弄混不會當掉,而是給出「看似合理卻是錯的答案」,所以用命名來防。這裡絕不從數值大小去猜單位。
• 字串一律 ValueError —— float('50') 會成功,於是未解析的設定值會被當成長度混進來(實測:thin_lens('50', '200') 曾回傳看似合理的 66.667 mm)。bool 也按 True == 1 的隱式提升拒絕。
• complex / masked array 一律 ValueError(僅接受實數槽位;拒絕無聲丟棄虛部或剝掉遮罩)。所有輸入中的 NaN/Inf 一律 ValueError。
• 逐項點名拒絕除零及其近親:焦距 0、曲率半徑 0、折射率 <= 0、全不透明光闌(全為 0,正規化變成 0/0)、總和 <= 0 的 PSF、S0 = 0 的 Stokes 向量、物體位於前焦點(像在無窮遠)。
• 只有兩個運算子會回傳非有限值,而且都寫進了契約:depth_of_field 在超焦距以外回傳 far_mm = inf(這正是超焦距的定義),gaussian_beam 在束腰處回傳 wavefront_radius_mm = inf(平面波前的曲率半徑)。兩者都同時回傳一個有限的夥伴(far_is_infinite / curvature_per_mm)。除此之外的無聲 NaN/Inf 都在內部檢出並 ValueError ——「float64 溢位了」和「答案是無窮大」是兩種不同的主張,不能拿後者的臉去交付前者。
• 尺寸上限:生成網格受 optics.MAX_GRID(4096)限制,傳入的場/PSF/光闌受 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「小參數引發巨大內部配置」的路徑(實測:n_max=40 × 4096² 需要 108 GB)。
• 物理上不可能的狀態同樣拒絕:偏振度 > 1 的 Stokes 向量、負穿透率、負強度、n-|m| 為奇數等非法 Zernike 指標。
• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。
• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。
• 演算法的正典(作者、年份)與用途見上面的族使用指南。
• poc_itof_multifreq — py -3.11 examples/poc_itof_multifreq.py
image2d 作為輸入)fraunhofer_pattern · pupil_psf · pupil_blur · psf_to_mtf · edge_spread · veiling_glare_index · emva_pair_statistics · emva_defect_pixels
itof)itof_capture · itof_phase_amplitude · itof_noise_budget · itof_unwrap_multifreq · itof_unwrap_error_rate · itof_multipath_separate · itof_wiggling_correct
*Provenance: itof.py — OPTICS 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*
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