polarization_demosaic_color — OPTICS `polarization` op

• 資料種類:image2d → rgbvolume

• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.polarization_demosaic_color(raw, layout=((90.0, 45.0), (135.0, 0.0)), bayer='RGGB')(要直接呼叫實作,import optics; optics.polarization_demosaic_color(raw, layout=((90.0, 45.0), (135.0, 0.0)), bayer='RGGB');從台帳取用則 opsoptics.get("polarization_demosaic_color"))

用法

將彩色偏振感測器(IMX250MYR 系,4x4 區塊)的馬賽克拆成四張 RGB 影像 (4, H, W, 3)。

> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。

Two closed forms composed, no new estimate: (1) the pixels at each of the

four polariser positions form a plain Bayer mosaic at half resolution, so

each is demosaicked with :func:gfx2d.raw_demosaic_bilinear and written

back to its positions — after which every pixel has RGB and the

polarisation mosaic is still interleaved; (2) each RGB channel is then a

monochrome polarisation mosaic, handled by :func:polarization_demosaic.

This is the decomposition Polanalyser documents for that sensor; *bayer*

is the pattern of the half-resolution Bayer grid (`RGGB` for the

IMX250MYR as read row-major from the top-left site) and *layout* the

polariser angles inside a site.

Ground truth: twelve affine planes (4 angles x RGB) mosaicked and split come

back to 1e-12 away from the border (bilinear is exact on affine fields, and

the composition of two exact steps is exact).

Raises `ValueError`: *raw* is not 2-D, has a height or width that is

not a multiple of 4, is non-finite, or *layout* / *bayer* is invalid.

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)

• polarization_camera_pipeline — py -3.11 examples/polarization_camera_pipeline.py

型別可銜接的下一個運算子(可接受 `rgbvolume` 作為輸入)

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同類別(`polarization`)

jones_element · jones_apply · stokes_from_jones · mueller_element · mueller_apply · stokes_analyze · polarization_demosaic · mueller_from_intensities

*Provenance: optics.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)。*

polarization_demosaic_color — OPTICS polarization op

用法