fullseye

oct_layer_thickness — OPTICS `oct` op

データ種: table → table
呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.oct_layer_thickness(ascan, n_group=None, n_interfaces=None, min_snr_db=12.0, z_range_um=None, min_separation_um=None, min_separation_fwhm=1.4, min_prominence_db=0.0, dynamic_range_db=80.0) (実装を直接呼ぶなら import octscan; octscan.oct_layer_thickness(ascan, n_group=None, n_interfaces=None, min_snr_db=12.0, z_range_um=None, min_separation_um=None, min_separation_fwhm=1.4, min_prominence_db=0.0, dynamic_range_db=80.0)、台帳から引くなら opsoptics.get("oct_layer_thickness"))

使い方

A スキャンの界面のピーク → 層の光学厚と物理厚(table)。分離できない・見えないときは拒否する。

ピーク: 雑音の rms(oct_ascan の noise_sigma)の min_snr_db 上を超える極大(dsp.find_peaks、間隔 ≥ min_separation_um、既定は軸分解能 0.44 λ0²/Δλ の 0.8 倍)を、n_interfaces 本(強い順に選んで深さ順に並べる)。位置は dsp.peak_subbin(mode="gauss")(ガウスの頂点 = 対数放物線で厳密)。光学厚 = 隣の界面の光路の差、物理厚 = 光学厚 / n_g。n_group は層ごとの群屈折率(数・materials の名前・{“n”, “n_group”} の模型)、None なら光学厚だけ。

拒否(ValueError): 見えた界面が n_interfaces より少ない(薄すぎて 2 本が 1 本に融合した / 散乱で下の界面が雑音に沈んだ / 深さ範囲の外)、または隣の界面の間隔が点像の幅(oct_ascan の psf_fwhm_um、窓込み) の min_separation_fwhm 倍より狭い —— 2 つの点像が重なると互いの頂点を引き寄せ、干渉で形も歪むので、分離して見えても厚さは偏る(1.4 倍で偏りが 1 % を切る —— PoC poc_industrial_oct の掃引)。 dynamic_range_db: 探す範囲の最大のピークよりこれ以上弱い極大は数えない(窓の副ローブと数値の床 —— 雑音の無い合成や SNR が 100 dB を超える強い面では、雑音の床の上に副ローブが「界面」として立つ)。 min_prominence_db > 0 なら、ピークが周りの谷から立つ高さ(scipy.signal.peak_prominences、探す範囲の中だけで数える)がそれ未満のものを界面と数えない —— 強く散乱する層(白の塗装)の中は滑らかに減衰する連続体で、その揺らぎの小さな極大を「下の面」と読まないため。メッセージに見えた本数と分解能を書く。返り値: dict(kind=”oct_layers”, z_opt_um(界面)、peak_db、optical_thickness_um、group_index、 thickness_um、resolution_um、snr_db・prominence_db(界面ごと)、separation_limit_um(受け入れる最小の光学厚 = min_separation_fwhm × 点像の幅)、min_thickness_um(それを層ごとの群屈折率で割った、測れる最も薄い物理厚))。

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-

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

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)

poc_industrial_oct — py -3.11 examples/poc_industrial_oct.py

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(`oct`)

oct_design · oct_dispersion_broadening · oct_interferogram · oct_bscan_simulate · oct_from_spectra · oct_k_linearize · oct_dispersion_estimate · oct_dispersion_compensate

Provenance: octscan.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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