pixel_shift_motion_mask — OPTICS pixelshift op

• 数据种类:video × matrix → image2d

• 调用: import fullseye as fs; fs.ledger.pixel_shift_motion_mask(frames, shifts, pattern='RGGB', scale=1, threshold=4.0, noise_sigma=0.0)(要直接调用实现,import pixelshift; pixelshift.pixel_shift_motion_mask(frames, shifts, pattern='RGGB', scale=1, threshold=4.0, noise_sigma=0.0);从台账取用则 opsoptics.get("pixel_shift_motion_mask"))

用法

运动像素图 (H·scale, W·scale)(1.0 = 运动,0.0 = 静止或无法判定)。

> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。

同じ出力の格子点に、別の枚から同じ色(Bayer なら G、白黒ならそのまま)の標本が 2 つ以上入る。被写体が止まっていれば、その差は時間の雑音だけ(差の標準偏差 √2·σ)。差の幅(最大 − 最小)が threshold · √2 · σ を超えた格子点を「動いた」とする。σ は *noise_sigma* で与えるか、0 なら全格子点の差の中央値から推定する(半正規の中央値 0.6745·√2·σ。動いた画素が半数を超えると推定が壊れる —— MAD と同じ破綻点)。

★雑音の少ない静止画でも、シフトの誤差があると細かい模様の上で差が出る(誤差 δ・空間周波数 f・振幅 a で差 ≈ 2π f a δ)。閾値はその偽陽性と、遅い動き(1 枚あたり小さなずれ)の見逃しの綱引き。1 画素シフト 4 枚の Bayer では、各格子点の G はちょうど 2 つ(別の 2 枚から)。

Raises ValueError: frames・shifts の形 / 公称のシフトが格子に乗らない / threshold が正でない / どの格子点にも同じ色の標本が 2 つ入らない(このシフト列では動きを検出できない)。

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_pixel_shift — py -3.11 examples/poc_pixel_shift.py

类型可衔接的下一个算子(可接受 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

同类别(pixelshift)

pixel_shift_pattern · pixel_shift_capture · pixel_shift_merge · false_color_metric · pixel_shift_resolution_budget


*Provenance: pixelshift.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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