defect_dataset — OPTICS `imaging_sim` op

• 데이터 종류: 없음 → table(인자만으로 정해지는 연산자 —— 이미지나 데이터 입력을 받지 않습니다)

• 호출: import lensimage; lensimage.defect_dataset(n=8, system=None, size=(256, 256), kinds=('scratch', 'pits', 'crack', 'blob'), pixel_pitch_um=5.5, noise=True, seed=0, out_dir=None, zones=3, field_of_view=None, texture='orange_peel', max_defects=2)(또는 opsoptics.get("defect_dataset"))

사용법

설계한 렌즈를 통과한 합성 결함 이미지와 정렬된 마스크(`table`).

> 아래 상세 설명은 원문입니다 —— 요약과 제목은 번역되어 있습니다.

Each of the *n* records draws 1–*max_defects* defects of the listed *kinds*

(`defectgen` scratch / pits / crack / blob with parameters sampled from

*seed*) on a `surface_texture` background of *size*, renders the composite

with :func:render_through_lens (*system* defaults to the cemented doublet

of :func:raytrace.example_system; *noise* as there, default sensor

noise on), and pushes **each defect's mask through the same distortion

remap only** (nearest-neighbour, no blur) so the annotation sits where the

blurred defect actually landed. A record is

``{"image", "mask", "defects": [{"kind", "params", "bbox" [x, y, w, h],

"area"}], "lens": {"efl", "fno", "rms_spot_center", "rms_spot_corner",

"max_distortion_pct"}, "seed"}`` with arrays, or with file paths when

*out_dir* is given (`img_0000.png / mask_0000.png` written with

`imgio.save plus a COCO-like annotations.json`: images, annotations

with bbox/area/params, categories). Deterministic for *seed*; a defect

that lands entirely outside the sensor after distortion is dropped from

the annotations rather than reported with an empty box.

패밀리 공통 입력 계약(fail-closed)

optics 의 모든 연산자는 입력을 검증한 뒤에 계산합니다(조용히 통과시키지 않습니다):

• 단위는 인자 이름에 넣습니다 — _mm / _um / _deg / _mrad. mm 와 µm 를 혼동하면 crash 가 아니라 「그럴듯하게 틀린 답」이 나오므로 이름으로 막습니다. 크기로 단위를 추측하는 처리는 일절 하지 않습니다.

• **문자열은 ValueError** —— float('50') 은 성공하므로 파싱되지 않은 설정값이 길이로 통과해 버립니다(실측: thin_lens('50', '200') 이 그럴듯한 66.667 mm 를 돌려주고 있었습니다). bool 도 True == 1 의 암묵 승격으로 보고 거부합니다.

• **complex / masked array 는 ValueError(실수 슬롯만. 허수부의 무언 절삭·마스크 벗기기를 거부).NaN/Inf 는 모든 입력에서 ValueError**.

• 0 나눗셈과 그 친척들을 이름을 들어 거부: 초점거리 0, 곡률반경 0, 굴절률 <= 0, 불투명한 조리개(전부 0 이라 정규화가 0/0), 총합 <= 0 인 PSF, S0 = 0 인 스토크스 벡터, 물체가 앞쪽 초점에 있는 경우(상이 무한대).

• 비유한 값을 돌려주는 것은 2 개 연산자뿐이며, 둘 다 계약으로 명시: depth_of_field 의 과초점거리 너머 far_mm = inf(그것이 과초점거리의 정의)와 gaussian_beam 의 허리에서의 wavefront_radius_mm = inf(평면 파면의 곡률반경). 둘 다 유한한 짝(far_is_infinite / curvature_per_mm)을 함께 돌려줍니다. **그 밖의 무언 NaN/Inf 는 내부에서 검출해 ValueError** —— 「float64 가 넘쳤다」와 「답이 무한대다」는 다른 주장이므로, 후자의 얼굴로 전자를 돌려주지 않습니다.

• 크기 상한: 생성 격자는 optics.MAX_GRID(4096), 넘겨받은 필드/PSF/조리개는 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24), ABCD 소자열은 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024), Zernike 는 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25). 작은 인자에서 거대한 내부 할당이 일어나는 경로(실측: n_max=40 × 4096² 로 108 GB)를 fail-closed 로 막습니다.

• 물리적으로 불가능한 상태도 거부: 편광도 > 1 인 스토크스 벡터, 음의 투과율, 음의 강도, n-|m| 이 홀수인 잘못된 Zernike 첨자 등.

자세한 사용 가이드

• optics_imaging 패밀리 가이드

배경 지식 가이드(이 연산자 앞에 있는 물리·규약)

• mv_cables — ケーブル（規格・速度・給電・ロボットケーブル）

• mv_cameras — 産業用カメラメーカー（センサとの紐付け・ラインスキャン / TDI）

• mv_frame_grabbers — フレームグラバーボード（光学系ではないが、撮れるかを決める）

• mv_image_sensors — 産業用イメージセンサ（現行品中心）

• mv_standards — カメラインターフェースの規格と団体

• virtual_machine_vision — 仮想マシンビジョン — パラメータの洗い出しとオブジェクト模型

참고(샘플 데이터·문헌)

• 샘플 데이터 카탈로그(DL URL / 라이선스) —— 2-D 는 skimage.data(BSD/public)+ 합성, 3-D 는 실데이터 소스(Stanford/PDS 등)의 DL URL.

• 연산자의 내력·참고문헌 —— 이 연산자 족의 바탕이 된 연구/기법의 출처.

• 알고리즘의 정전(저자·연도)과 용도는 위의 패밀리 사용 가이드에 적혀 있습니다.

실행 가능한 예제(이 연산자를 실제로 호출하는 검증된 샘플)

• lens_defect_dataset_demo — py -3.11 examples/lens_defect_dataset_demo.py

타입이 이어지는 다음 연산자(`table` 를 입력으로 받는 것)

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

같은 카테고리(`imaging_sim`)

psf_from_opd · distortion_map · render_through_lens · calibration_views

*Provenance: lensimage.py — OPTICS 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*

defect_dataset — OPTICS imaging_sim op

사용법