oct_bscan — OPTICS oct op

• 資料種類:table → image2d

• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.oct_bscan(spectra, window='hann', dc='reference', zero_pad=1, a2=0.0, a3=0.0, method='cubic', db_range=None, k_center=None)(要直接呼叫實作,import octscan; octscan.oct_bscan(spectra, window='hann', dc='reference', zero_pad=1, a2=0.0, a3=0.0, method='cubic', db_range=None, k_center=None);從台帳取用則 opsoptics.get("oct_bscan"))

• 經台帳呼叫的回傳值: fullseye.ledger.oct_bscan(...) 只回傳宣告的 out 型別 image2d 的值(底層函式還會回傳輔助資訊)。需要被捨棄的部分時,請用 fullseye.ledger.oct_bscan.raw(...),或直接呼叫 octscan.oct_bscan。

用法

B 掃描的干涉光譜組 → 斷面影像(深度 × 橫向,table;台帳中宣告為 20 log10 的影像 image2d)。

> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。

各列を oct_k_linearize(method)→ oct_ascan にかける。dc: "reference"(既定、参照腕だけのスペクトルを引く)/ "mean"(参照を測っていない装置の常套手段 = 列の中央値を引く。★横に一様な界面 —— 平らな表面 —— の干渉縞も全列に共通なので一緒に消え、段差があると片側の深さに負の幽霊が出る)/ "reference+sample"(自己相関も消す)/ "none"。返り値: dict(kind="oct_bscan", image_db (Z, W)、z_um、x_um、noise_db (雑音の rms の dB)、center_nm、bandwidth_nm)。db_range = (下, 上) を渡すと image_db をその範囲に切る。

該族通用的輸入契約(fail-closed)

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。

詳細使用指南

• optics_imaging 族使用指南

參考(範例資料、文獻)

• 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。

可執行的範例(實際呼叫該運算子並已驗證的樣例)

• poc_industrial_oct — py -3.11 examples/poc_industrial_oct.py

型別可銜接的下一個運算子(可接受 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

同類別(oct)

oct_design · oct_dispersion_broadening · oct_interferogram · oct_bscan_simulate · oct_from_spectra · oct_k_linearize · oct_dispersion_estimate · oct_dispersion_compensate


*Provenance: octscan.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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