oct_bscan_boundaries — OPTICS oct op

• 数据种类:image2d → table

• 调用: import fullseye as fs; fs.ledger.oct_bscan_boundaries(image, n_boundaries=2, um_per_px=1.0, n_group=None, min_gap_px=4, max_jump_px=2, jump_penalty=0.0, smooth_sigma=1.0, mode='peak', top_px=None, bottom_px=None, reference_rows=None, offset_px=None)(要直接调用实现,import octscan; octscan.oct_bscan_boundaries(image, n_boundaries=2, um_per_px=1.0, n_group=None, min_gap_px=4, max_jump_px=2, jump_penalty=0.0, smooth_sigma=1.0, mode='peak', top_px=None, bottom_px=None, reference_rows=None, offset_px=None);从台账取用则 opsoptics.get("oct_bscan_boundaries"))

用法

在 B 扫描图像上沿横向追踪界面(image2d → table)。也可用于仪器输出的图。

> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。

各界面 = 列ごとに 1 行を選ぶ道で、隣の列との行の差 ≤ max_jump_px、費用 = −(明るさの z 値)の和 + jump_penalty × |行の差| が最小のもの(動的計画法。網膜の層分割の Chiu ら 2010、塗膜の Dong ら 2016 と同じ「最短路」の考え方の 1 本ずつ版)。mode="peak" は明るさ(界面は明るい線)、"edge" は下向きの明るさの増え方(暗 → 明、散乱の多い層の上の面)。見つけた道の上下 min_gap_px は次の道で使わない。

探す範囲: top_px / bottom_px(数か列ごとの (W,))、または reference_rows(既に見つけた面、例えば表面)からの相対 offset_px = (下限, 上限)。★相対で探すと、面と平行な界面に罰が掛からず、表面の傾きに従わない平らな線 —— 自己相関のアーチファクト(層の光学厚の深さに水平に出る)—— は jump_penalty で不利になる。行は明るさの放物線で行以下に詰める。

厚さ = 隣の界面の行の差 × um_per_px(縦の 1 画素の µm、光路)÷ n_group(層ごと、None なら光学厚)。reference_rows を渡したときは、それを 1 本目の界面として行の表に含める。

返り値: dict(kind="oct_boundaries", rows (n, W)、thickness_um (n − 1, W)、mean_um、std_um、contrast)。画像が平ら・範囲が狭すぎて道が置けないときは拒否。

该族通用的输入契约(fail-closed)

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。

详细使用指南

• optics_imaging 族使用指南

参考(示例数据、文献)

• 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。

可运行的示例(实际调用该算子并已验证的样例)

• poc_industrial_oct — py -3.11 examples/poc_industrial_oct.py

类型可衔接的下一个算子(可接受 table 作为输入)

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

同类别(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 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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