psf 2024.5.24

快速入门

从Python 包索引安装 psf 包及其所有依赖项

python -m pip install -U "psf[all]"

请参阅示例了解如何使用编程接口。

源代码和支持可在GitHub上找到。

需求

此修订版已与以下需求和相关依赖项进行了测试（其他版本可能也适用）

• CPython 3.9.13, 3.10.11, 3.11.9, 3.12.3

• NumPy 1.26.4

• Matplotlib 3.8.4（可选，用于绘图）

修订版

2024.5.24

• 修复GitHub上未正确渲染的docstring示例。

2024.4.24

• 支持NumPy 2。

2024.1.6

• 将PSF.TYPES从dict更改为set（破坏性更改）。

2023.4.26

• 使用枚举。

• 从UserDict派生维度。

• 添加类型提示。

• 转换为Google风格docstrings。

• 停止支持Python 3.8和numpy < 1.21（NEP29）。

2022.9.26

• 修复setup.py。

2022.9.12

• 移除对Python 3.7的支持（NEP 29）。

• 更新元数据。

2021.6.6

• 移除对Python 3.6（NEP 29）的支持。

2020.1.1

• 移除对Python 2.7和3.5的支持。

• 更新版权信息。

2019.10.14

• 支持Python 3.8。

2019.4.22

• 修复设置需求。

• 修复编译器警告。

参考文献

1. 光学系统中的电磁衍射。II. 抛物面系统的像场结构。B Richards和E Wolf。Proc R Soc Lond A, 253 (1274), 358-379, 1959。

2. 共聚焦荧光相关光谱中的焦体积光学和实验伪影。S T Hess, W W Webb。Biophys J (83) 2300-17, 2002。

3. 共聚焦荧光显微镜中图像形成的电磁描述。T D Viser, S H Wiersma。J Opt Soc Am A (11) 599-608, 1994。

4. 光子计数直方图：单光子激发。B Huang, T D Perroud, R N Zare。Chem Phys Chem (5), 1523-31, 2004. 支持信息：计算观测体积轮廓。

5. 荧光显微镜点扩散函数模型的高斯近似。B Zhang, J Zerubia, J C Olivo-Marin。Appl. Optics (46) 1819-29, 2007。

6. 3D显微镜、去卷积、可视化和分析的SVI-wiki。 https://svi.nl/NyquistRate

示例

>>> import psf
>>> args = dict(
...     shape=(32, 32),
...     dims=(4, 4),
...     ex_wavelen=488,
...     em_wavelen=520,
...     num_aperture=1.2,
...     refr_index=1.333,
...     pinhole_radius=0.55,
...     pinhole_shape='round',
... )
>>> obsvol = psf.PSF(psf.GAUSSIAN | psf.CONFOCAL, **args)
>>> obsvol.sigma.ou
(2.588..., 1.370...)
>>> obsvol = psf.PSF(psf.ISOTROPIC | psf.CONFOCAL, **args)
>>> print(obsvol, end='')
PSF
 ISOTROPIC|CONFOCAL
 shape: (32, 32) pixel
 dimensions: (4.00, 4.00) um, (55.64, 61.80) ou, (8.06, 8.06) au
 excitation wavelength: 488.0 nm
 emission wavelength: 520.0 nm
 numeric aperture: 1.20
 refractive index: 1.33
 half cone angle: 64.19 deg
 magnification: 1.00
 underfilling: 1.00
 pinhole radius: 0.550 um, 8.498 ou, 1.1086 au, 4.40 px
 computing time: ... ms
>>> obsvol[0, :3]
array([1.     , 0.51071, 0.04397])
>>> # write the image plane to file
>>> obsvol.slice(0).tofile('_test_slice.bin')
>>> # write a full 3D PSF volume to file
>>> obsvol.volume().tofile('_test_volume.bin')

有关更多示例，请参考源分布中的psf_example.py。