oct_layer_thickness — OPTICS oct op

• 資料種類:table → table

• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.oct_layer_thickness(ascan, n_group=None, n_interfaces=None, min_snr_db=12.0, z_range_um=None, min_separation_um=None, min_separation_fwhm=1.4, min_prominence_db=0.0, dynamic_range_db=80.0)(要直接呼叫實作,import octscan; octscan.oct_layer_thickness(ascan, n_group=None, n_interfaces=None, min_snr_db=12.0, z_range_um=None, min_separation_um=None, min_separation_fwhm=1.4, min_prominence_db=0.0, dynamic_range_db=80.0);從台帳取用則 opsoptics.get("oct_layer_thickness"))

用法

A 掃描中界面的峰 → 層的光學厚度與物理厚度(table)。無法分離或看不到時拒絕。

> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。

ピーク: 雑音の rms(oct_ascan の noise_sigma)の min_snr_db 上を超える極大(dsp.find_peaks、間隔 ≥ min_separation_um、既定は軸分解能 0.44 λ0²/Δλ の 0.8 倍)を、n_interfaces 本(強い順に選んで深さ順に並べる)。位置は dsp.peak_subbin(mode="gauss")(ガウスの頂点 = 対数放物線で厳密)。光学厚 = 隣の界面の光路の差、物理厚 = 光学厚 / n_g。n_group は層ごとの群屈折率(数・materials の名前・{"n", "n_group"} の模型)、None なら光学厚だけ。

拒否(ValueError): 見えた界面が n_interfaces より少ない(薄すぎて 2 本が 1 本に融合した / 散乱で下の界面が雑音に沈んだ / 深さ範囲の外)、または隣の界面の間隔が点像の幅(oct_ascan の psf_fwhm_um、窓込み) の min_separation_fwhm 倍より狭い —— 2 つの点像が重なると互いの頂点を引き寄せ、干渉で形も歪むので、分離して見えても厚さは偏る(1.4 倍で偏りが 1 % を切る —— PoC poc_industrial_oct の掃引)。dynamic_range_db: 探す範囲の最大のピークよりこれ以上弱い極大は数えない(窓の副ローブと数値の床 —— 雑音の無い合成や SNR が 100 dB を超える強い面では、雑音の床の上に副ローブが「界面」として立つ)。min_prominence_db > 0 なら、ピークが周りの谷から立つ高さ(scipy.signal.peak_prominences、探す範囲の中だけで数える)がそれ未満のものを界面と数えない —— 強く散乱する層(白の塗装)の中は滑らかに減衰する連続体で、その揺らぎの小さな極大を「下の面」と読まないため。メッセージに見えた本数と分解能を書く。

返り値: dict(kind="oct_layers", z_opt_um(界面)、peak_db、optical_thickness_um、group_index、thickness_um、resolution_um、snr_db・prominence_db(界面ごと)、separation_limit_um(受け入れる最小の光学厚 = min_separation_fwhm × 点像の幅)、min_thickness_um(それを層ごとの群屈折率で割った、測れる最も薄い物理厚))。

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 table 作為輸入)

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

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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