tb_tcspc_background_subtract — 2D typed op

Datenarten: countscounts

Aufruf: fullseye.apply(img, "tb_tcspc_background_subtract", a=0.5, b=0.5) (das 2-D-Modell ist ein Bild plus zwei skalare Regler a,b∈[0,1])

tb_tcspc_background_subtract: input → output

*Die Abbildung ist die tatsächliche Ausgabe auf einer synthetischen 128×128-Eingabe. Links Eingabe, rechts Ausgabe. Punktwolken als Draufsicht-Streudiagramm (Helligkeit = z), 1-D-Reihen als Linie, Volumen als Maximum-Projektion entlang z, Videos als mittleres Bild, komplexe Bilder als Betrag; Rückgabewerte, die kein Bild ergeben, werden als Werte gezeigt.*

*Regler a ändert die Ausgabe nicht (gemessen: identisch bei 0,1 / 0,5 / 0,9).*

Regler b durchfahren (0,1 / 0,5 / 0,9, der andere Regler auf Standard):

tb_tcspc_background_subtract: knob b sweep (docs site)

Stufen (die vorangehenden Ops → dieser Op, von links nach rechts):

tb_tcspc_background_subtract: stages (docs site)

Auf anderen Bildern (synthetische Szene / Foto / Münzen. Obere Reihe: Eingaben, untere Reihe: deren Ausgaben. Regler auf Standard):

tb_tcspc_background_subtract: other inputs (docs site)

Verwendung

Entfernen des Umgebungslicht-/Dunkelzähl-Untergrunds aus einem Ankunftszeit-Histogramm.

> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.

Outdoors, most of what a dToF sensor counts is sunlight: a roughly uniform

pedestal under the return pulse. It biases the centroid toward the middle of

the window (a floor of `b` per bin pulls the first moment toward

`window/2`) and it inflates the apparent signal, so it is removed before

any depth or lifetime estimate.

The level is estimated by *method* and then subtracted (the sign trap:

the result is `hist - level, clipped at 0, never hist + level`):

• `"median"` (default) — the median of every bin. Robust while the pulse

occupies well under half the window, which is the normal dToF case.

• `"leading"` — the mean of the first *leading_bins* bins, the classical

choice when the pulse is known to arrive late (a far target).

• `"trailing"` — the mean of the last *leading_bins* bins, for

fluorescence decays where the tail is background.

• `"quantile"` — the given *quantile* of all bins, for tuning by hand.

*leading_bins* defaults to `None = min(8, len(hist))`, so the default

call works on a short histogram instead of raising over a constant nobody

chose (a fixed default of 8 made `method="leading"` fail on any histogram

with fewer than 8 bins).

*scale* multiplies the estimated level before subtraction (`scale=1.2` for

a deliberately aggressive removal). Clipping at 0 means the result is a valid

non-negative histogram that the rest of this module will accept.

Ground truth: on a noiseless histogram with a known flat pedestal of 20

counts/bin under a 5000-photon pulse covering 5.1% of the window, the median

estimate recovers 20.000000 and the returned histogram equals the pedestal-

free pulse exactly (measured area error 0.0, pinned in the tests).

Returns a float64 1-D histogram of the same length as *hist*.

Raises `ValueError`: negative, non-finite or non-1-D *hist*, an unknown

*method*, a *leading_bins* outside `[1, len(hist)]`, a *quantile* outside

`[0, 1]`, and a negative *scale*.

Typed bridge of the photon op `tcspc_background_subtract into the 2-D evolution registry: the same implementation, called under the op(v, a, b) convention. a drives quantile (default 0.5) and b drives scale` (default 1).

Referenzen (Beispieldaten, Literatur)

• Katalog der Beispieldaten (Download-URLs / Lizenzen) — 2-D nutzt skimage.data (BSD/Public Domain) plus synthetische Bilder, 3-D nennt Download-URLs echter Datenquellen (Stanford, PDS, …).

• Herkunft und Literatur der Operatoren — die Quellen der Forschung/Verfahren, auf denen diese Operatorfamilie beruht.

In Studio ausprobieren

Das Programm unten ist nachweislich lauffähig (gleiche Eingabe wie die Abbildung). In der Studio-Hilfe wird dieser Block zu Schaltflächen, die es sofort laden und ausführen.

img_to_counts 0.50 0.50
tb_tcspc_background_subtract 0.50 0.50

▸ Load this pipeline  ·  Load & run

Ausführbare Beispiele (verifizierte Samples, die diesen Operator wirklich aufrufen)

Die folgenden Beispiele rufen den zugrunde liegenden Ledger-Op tcspc_background_subtract auf. Dieser Brücken-Op ist dieselbe Implementierung, angepasst an die Konvention fn(v, a, b); das Verhalten gilt unverändert (nur die Aufrufform unterscheidet sich).

photon_timeresolvedpy -3.11 examples/photon_timeresolved.py

poc_dtof_rangingpy -3.11 examples/poc_dtof_ranging.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen counts als Eingabe)

identity · tb_spad_deadtime_apply · tb_spad_deadtime_correct · tb_tcspc_coates_correct · tb_tcspc_irf_convolve · tb_dtof_depth · tb_countrate_to_counts · tb_counts_to_countrate

Gleiche Kategorie (typed)

tb_points_to_voxel · tb_estimate_point_normals · tb_iss_keypoints · tb_project_points · tb_render_point_depth · tb_statistical_outlier_removal · tb_radius_outlier_removal · tb_voxel_grid_downsample


*Provenance: ops.py — 2D Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

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