optscene_mask — OPTICS scene op

データ種: table × tableimage2d

呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.optscene_mask(scene, camera, index: 'int') -> 'np.ndarray' (実装を直接呼ぶなら import optscene; optscene.optscene_mask(scene, camera, index: 'int') -> 'np.ndarray'、台帳から引くなら opsoptics.get("optscene_mask"))

台帳経由の戻り値: fullseye.ledger.optscene_mask(...) は**宣言 out 型 image2d の値だけ**を返す(本体は補助情報も返す)。捨てられた側が要るときは fullseye.ledger.optscene_mask.raw(...)、または optscene.optscene_mask を直接呼ぶ。

使い方

`index` 番のプリミティブが見えている画素の真値マスク (H, W) の bool。

画素完全(アンチエイリアスしない)。検出結果との IoU をそのまま測れる。

手順: `camera_rays(camera) で全画素の光線を作り、trace_rays` で最初の

交点を取り、`hit["index"] == index` の画素を True にする。手前の別部品に

隠れた部分は False(見えている画素だけ)。光線は画素中心 1 本なので、

境界の画素は「中心がその部品に落ちるか」で決まる。

• `scene: scene_* の dict、または list。index` は list 内の位置

(0 始まり)。範囲 `[0, len(scene)) の外は ValueError`。

`scene_difference` は 1 個として数える。

• `camera: optical_camera の結果(K, R, eye, width, height`)。

• 返り値: `(H, W)` の bool。どの光線も当たらなければ全 False(例外にはしない)。

`render_optscene` の画像と同じカメラで作れば画素が一対一に対応する。

深度の真値は `optscene_depth、欠陥の真値は optscene_defect_mask`、

部品ごとのインスタンス列は `optscene_instances`。

ファミリ共通の入力契約(fail-closed)

optics の全 op は入力を検証してから計算する(黙って通さない):

単位は引数名に埋め込む_mm / _um / _deg / _mrad。mm と µm の取り違えは crash ではなく「もっともらしく間違った答え」なので、名前で防ぐ。大きさから単位を推測する処理は一切しない。

• **文字列は ValueError** — float('50') は成功してしまうため、未パースの設定値が長さとして通り抜ける(実測: thin_lens('50', '200') がもっともらしい 66.667 mm を返していた)。bool も True == 1 の暗黙昇格として拒否。

• **complex / masked array は ValueError(実数枠のみ。虚部の無言切り捨て・マスク剥がしを拒否)。NaN/Inf は全入力で ValueError**。

0 除算とその親戚を名指しで拒否: 焦点距離 0・曲率半径 0・屈折率 <= 0・不透明な開口(全 0 なので正規化が 0/0)・総和 <= 0 の PSF・S0 = 0 の Stokes ベクトル・物体が前側焦点にある(像が無限遠)。

非有限を返すのは 2 op だけ、しかも契約として明記: depth_of_field の過焦点距離以遠の far_mm = inf(それが過焦点距離の定義)と gaussian_beam のウエストでの wavefront_radius_mm = inf(平面波面の曲率半径)。どちらも有限の相棒(far_is_infinite / curvature_per_mm)を併せて返す。**それ以外の無言 NaN/Inf は内部で検出して ValueError** —「float64 が溢れた」と「答えが無限大」は別の主張なので、後者の顔で前者を返さない。

サイズ上限: 生成格子は optics.MAX_GRID(4096)、供給された場/PSF/開口は optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24)、ABCD 素子列は optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024)、Zernike は MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25)。小さな引数から巨大な内部確保が起きる経路(実測: n_max=40 × 4096² で 108 GB)を fail-closed で塞ぐ。

物理的に不可能な状態も拒否: 偏光度 > 1 の Stokes ベクトル、負の透過率、負の強度、n-|m| が奇数などの不正な Zernike 添字。

詳しい使い方ガイド

optics_imaging ファミリ ガイド

背景知識ガイド(この op の手前にある物理・規約)

dataset_conventions — 学習データセット規約の知識 — COCO / YOLO / VOC と外観検査での落とし穴

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_illumination_practice — 照明の実務知識 — 波長・偏光・点灯方式・外光・安全

mv_image_sensors — 産業用イメージセンサ(現行品中心)

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

参考(サンプルデータ・文献)

• サンプルデータ カタログ(DL URL / ライセンス) — 2-D は skimage.data(BSD/public)+ 合成、3-D は実データ源(Stanford/PDS 等)の DL URL。

• 演算子の来歴・参考文献 — この op 族の元になった研究/手法の出典。

• アルゴリズムの正典(著者・年)と用途は上記ファミリ使い方ガイドに記載。

実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)

virtual_machine_visionpy -3.11 examples/virtual_machine_vision.py

型が繋がる次の op(image2d を入力に取れる)

fraunhofer_pattern · pupil_psf · pupil_blur · psf_to_mtf · polarization_demosaic · polarization_demosaic_color · illumination_uniformity · render_through_lens

同カテゴリ(scene)

scene_material · scene_plane · scene_sphere · scene_box · scene_cylinder · surface_defect · surface_finish · random_defects


*Provenance: optscene.py — OPTICS operator registry. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。*

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