moire_align op• 数据种类:无 → image2d(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.moire_overlay_image(shape=(256, 1024), pixel_um=0.5, p_mask_um=2.0, p_wafer_um=2.04, shift_nm=0.0, layout='single', profile='square', duty=0.5, blur_sigma_um=1.5, gap_um=0.0, wavelength_um=None, drift_nm=0.0, illum_gradient=0.0, noise_sigma=0.0, seed=0, moving='wafer', n_harmonics=15, allow_aliasing=False, with_mask=True)(要直接调用实现,import moirealign; moirealign.moire_overlay_image(shape=(256, 1024), pixel_um=0.5, p_mask_um=2.0, p_wafer_um=2.04, shift_nm=0.0, layout='single', profile='square', duty=0.5, blur_sigma_um=1.5, gap_um=0.0, wavelength_um=None, drift_nm=0.0, illum_gradient=0.0, noise_sigma=0.0, seed=0, moving='wafer', n_harmonics=15, allow_aliasing=False, with_mask=True);从台账取用则 opsoptics.get("moire_overlay_image"))
合成相机拍摄的两片重叠光栅的图像(对准标记)。
> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。
像 = [マークの強度(マスクの格子の像 × ウェハの格子の反射率)] をガウスのぼけ(MTF exp(−2π²σ²f²))と画素の積分(sinc)で撮ったもの。格子はフーリエ級数で持つので、ぼけと画素は閉形式(打ち切りの誤差は n_harmonics と項の大きさの床 1e-12 だけ)。ギャップ gap_um > 0 ではマスクの像を moire_talbot_gap と同じく optics.angular_spectrum_propagate で伝搬する(0/1 の格子だけ、波長 wavelength_um が要る —— ギャップが 0 なら使わない)。ぼけが格子のピッチを潰すので、像に残るのは差の周波数の縞(モアレ)だけになる —— これが位置合わせのマークの要点。
layout:
"single" 全面が 1 対(マスク p_m、ウェハ p_w)、線は縦、x のずれを読む。
"differential" 上半分 = 対 A(p_m, p_w)、下半分 = 対 B(ピッチを入れ替え)。ずれで 2 つの縞は逆に動き、
マーク全体の流れ(drift_nm)では同じ向きに動く。
"quad" 4 象限: 左上 A_x、右上 B_x、左下 A_y、右下 B_y(下は線が横で y のずれ)。
shift_nm と drift_nm は (x, y) の組でもよい。
with_mask=False はマスクを外してウェハの格子だけを撮った直接の像(比べ手の相互相関に使う。ピッチ 2 µm の格子はぼけで消えて一様な灰色になる —— 直接の像ではずれが見えない、を示す)。縞の周期の検査はしない。shift_nm は moving(既定 "wafer")の格子のずれ。drift_nm はマーク全体(2 枚とも)がカメラに対して動いた量。illum_gradient は視野の端から端までの照明の傾き(相対、x と y に同じ量)、noise_sigma は加える白色ガウス雑音の標準偏差(強度の単位。0/1 の格子 2 枚で平均は 0.25)。
Raises ValueError: 同じピッチ、縞の周期が 2 画素未満(ナイキスト超え)、区画に縞が 1 周期も入らない、ぼけで消えきらない格子の周波数がナイキストを超える(allow_aliasing=True で許す —— 実際のカメラでは折り返して縞に混ざる)、ギャップがあるのに profile が "sine"、綴り違い、形が小さすぎる。
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_moire_alignment — py -3.11 examples/poc_moire_alignment.py
• poc_moire_screen — py -3.11 examples/poc_moire_screen.py
image2d 作为输入)fraunhofer_pattern · pupil_psf · pupil_blur · psf_to_mtf · edge_spread · veiling_glare_index · emva_pair_statistics · emva_defect_pixels
moire_align)moire_magnification · moire_talbot_gap · moire_phase · moire_phase_to_shift · moire_differential_shift · moire_mark_read · moire_phase_crlb
*Provenance: moirealign.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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