tcspc_simulate — PHOTON tcspc op

데이터 종류: 없음counts(인자만으로 정해지는 연산자 —— 이미지나 데이터 입력을 받지 않습니다)

호출: import photoncount; photoncount.tcspc_simulate(distance_m=3.0, bins=256, bin_ps=100.0, signal_photons=50.0, ambient_photons=20.0, irf_fwhm_ps=200.0, seed=0, noise=True)(또는 opsphoton.get("tcspc_simulate"))

사용법

답을 아는 단일 화소 광자 도달 시각 히스토그램을 합성합니다.

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

The generative model of a direct time-of-flight (dToF) / TCSPC measurement::

lambda_k = signal_photons * P(pulse in bin k) + ambient_photons / bins

N_k ~ Poisson(lambda_k)

where the pulse is a Gaussian of full width at half maximum *irf_fwhm_ps*

centred at the round-trip time `t0 = 2*distance_m/c, and `P(pulse in bin

k)`` is its exact integral over the bin (an erf difference, not a

midpoint sample) — so with `noise=False` the returned histogram is an

analytic ground truth, not an approximation of one. *ambient_photons* is the

total background (sunlight, dark counts) spread uniformly over the window.

`noise=False returns lambda_k itself (no sampling); noise=True`

draws one Poisson realisation from `numpy.random.default_rng(seed)`.

Returns a float64 1-D histogram of length *bins*. The unambiguous range is

`c * bins * bin_ps / 2` — 3.84 m at the defaults (256 bins x 100 ps), with

a bin resolution of 1.50 cm.

The pulse is not renormalised to the window: a target near the far edge

genuinely loses the tail of its pulse, exactly as a real sensor does, and the

total signal comes back slightly below *signal_photons*. Renormalising would

have made the truncated pulse asymmetric and biased its centroid.

Raises `ValueError`: a non-positive *distance_m*, a *bins* outside

`[2, MAX_BINS]`, a non-positive *bin_ps* / *irf_fwhm_ps*, negative photon

budgets, a non-integer or negative *seed*, a non-bool *noise*, and — instead

of wrapping the pulse silently to a short distance — a *distance_m* whose

round-trip time falls outside the `bins * bin_ps` window.

자세한 사용 가이드

photon_timeresolved 패밀리 가이드

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)

photon_timeresolvedpy -3.11 examples/photon_timeresolved.py

poc_dtof_rangingpy -3.11 examples/poc_dtof_ranging.py

타입이 이어지는 다음 연산자(counts 를 입력으로 받는 것)

tcspc_coates_correct · tcspc_irf_convolve · tcspc_background_subtract · tcspc_stats · dtof_depth · lifetime_fit · lifetime_phasor

같은 카테고리(tcspc)

tcspc_irf_convolve · tcspc_background_subtract · tcspc_stats


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

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