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linescan_acquire — OPTICS linescan op

使い方

反射率の地図 web を搬送しながら TDI ラインスキャンで撮る(table)。

web: 2-D の反射率 [0, 1] (行 = 流れ方向 MD、列 = 幅方向 CD)。1 行 = 公称の 1 ライン、1 列 = 1 画素の格子。 センサ(幅 width 画素、既定 = web の幅から余白を除いた分)は web の中央を見る。

運動の模型(出力ライン k・段 s・段の中の時刻 u ∈ [0, 1)、τ = k + s + u): web の進み T(τ) = ∫(1 + ε)(sync_error がスカラなら一定、1-D ならライン周期ごと —— 長さは lines + stages 以上)、電荷の位置 r = s + u(1 周期に 1 行)、蛇行 w(τ) = weave_px·sin(2πτ/周期)。 web の行 = T(τ) − r·cos θ − x·sin θ、web の列 = x·cos θ − r·sin θ − w(τ)(x はセンサ中央からの画素)。 θ = 0・一定 ε なら行は k(1 + ε) + (s + u)ε —— optscene.linescan_capture と同じ規約で、N 段で N·|ε| 画素の掃引(tdi_sync_mtf の閉形式)。encoder=True は web の進みからライン周期を作る (速度の誤差が消え、ε = encoder_error(既定 None = 0、エンコーダの分解能の誤差)だけが残る —— encoder=False で 渡すと効かないので ValueError)。ヨーと蛇行は残る。

oversample(奇数、既定 1): web が 1 画素あたり何 web 画素で描かれているか。1 より大きいと、画素の開口 (oversample × oversample の箱)を掛けてから標本を取る —— 細かい正弦波の板で MTF を測るときは補間の誤差が 結果に混ざらないよう 5 などにする(3 次スプラインでも 0.4 c/px では補間だけで 2 割落ちる)。

時間積分は τ の一様な標本で取り、標本数は 1 段の道のり(滑り + 蛇行)から samples_per_px 点/画素で決める (完全同期なら 1 点で厳密)。補間は order(1 = 双線形、3 = 3 次スプライン、前置フィルタは 1 回だけ)。

雑音(noise=True、EMVA 1288 の線形模型): 平均電子 μ_e = Σ 段 ημ_p·R(+ 暗電流 dark_e/段)を Poisson 1 回で引き(Poisson の和は Poisson —— 厳密)、charge は読み出し σ_d を 1 回、digital は分散 Nσ_d² と 量子化 N/12 DN² を正規雑音で(各段の丸めの近似)。full_well_e(既定 None = 飽和なし)は電荷加算では 合計に、デジタル加算では 1 段の平均に掛ける。返す画像は DN = K·e(ADC の上限では切らない)。

lens: linescan_lens_columns の結果(列ごとの相対照度とガウスのぼけ)。光学像は運動の前に決まるので、 ぼけと照度は地図に掛けてから搬送する(同じ列は同じぼけ —— 像高はセンサの列で決まる)。

返り値 dict: image (lines, width) DN / mean_e(雑音なしの期待電子)/ line_rows(各ラインの 段の中央が見る web の行 [web 画素]、センサ中央の列で)/ col0(センサの列 0 が見る web の列 [web 画素])/ slip_scan / slip_cross / smear_scan_px / smear_cross_px / samples / stages / architecture。

Raises ValueError: web が 2-D の有限な [0, 1] でない / 段数・ライン数が範囲外 / ε が範囲外か長さ不足 / encoder=False で encoder_error を渡した / oversample が偶数 / 掃引・蛇行・ヨーで標本が web の外に出る(黙って端を繰り返さない)/ lens の列数が width と違う。

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):

詳しい使い方ガイド

参考(サンプルデータ・文献)

実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)

型が繋がる次の op(table を入力に取れる)

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

同カテゴリ(linescan)

tdi_snr · tdi_sync_mtf · lens_field_profile · linescan_lens_columns · linescan_lens_example


Provenance: linescan.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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