s = abs(fft2(f)).^2; %imshow(f,[]);figure;mesh(S); [M, N] = size(s); % Maximum radius that guarantees a circle centered at (x0, y0) that % does not exceed the boundaries of S. rmax = min(M, N); [U,V]=meshgrid(1:rmax,1:rmax); S = s(1:rmax,1:rmax); % Compute isotropy SU = U.^2.*S; SU = sum(SU(:)); SV = V.^2.*S; SV = sum(SV(:)); SUV = U.*V.*S; SUV = sum(SUV(:)); iso = (SU-SV)/sqrt((SU+SV)^2-4.*SUV);%方向 w = 1/sqrt((SU+SV)/sum(S(:)));%相关长度 s = log(s); t(1) = w; t(2) = iso;转为Python代码

import numpy as np

def compute_isotropy(f):
s = np.abs(np.fft.fft2(f))**2
M, N = s.shape
rmax = min(M, N)
U, V = np.meshgrid(np.arange(1, rmax+1), np.arange(1, rmax+1))
S = s[:rmax, :rmax]
SU = np.sum(U**2 * S)
SV = np.sum(V**2 * S)
SUV = np.sum(U * V * S)
iso = (SU - SV) / np.sqrt((SU + SV)**2 - 4 * SUV)
w = 1 / np.sqrt((SU + SV) / np.sum(S))
s = np.log(s)
return w, iso

相关问题

s = exp((-dz*1i/4)*(Kx.^2+Ky.^2)); uw=fftshift(fft2(u)); for j=1:K2+1 tic; Temp=uw.*s; Temp=ifft2(fftshift(Temp)); ne=80e-15.*2.88e-99.*(0.5.*epsilon.*c.*abs(Temp/100).^2).^8.*0.2.*2.7e19;%多光子 vm=e.^2.*w0^2.*ne.*1e6/epsilon/c^2/me; % vmm(j)=max(max(vm)); v1=k0.^2.*w0.^2.*chi3.*abs(Temp).^2; % v11(j)=max(max(v1)); V=v1-vm; % V=0 Temp=exp(dz*1i*V).*Temp; Temp=fftshift(fft2(Temp)); uw=(Temp).*s; u=ifft2(fftshift(uw)); II=0.5.*epsilon.*c.*abs(u).^2; k(j,:)=II(:,(K1+1)/2); % p(j,:,:)=u; toc; j end

这段代码主要是用来模拟光在介质中传播的过程，其中包括：

1. 对输入场u进行傅里叶变换，并乘以一个相位因子s；
2. 计算介质中的等离子体密度ne和光速度vm；
3. 计算非线性折射率v1，并通过v1和vm计算出光传播过程中的势能V；
4. 根据势能V对输入场u进行相位调制，得到输出场Temp；
5. 对输出场Temp进行傅里叶变换，并乘以相位因子s，得到更新后的输入场u；
6. 计算输入场u对应的光强度II，并将其保存在矩阵k中；
7. 进行多次迭代，直到计算完成。

具体实现中，代码中的变量含义如下：

- dz：传播距离；
- Kx、Ky：空间频率；
- uw：输入场u的傅里叶变换；
- s：相位因子；
- ne：等离子体密度；
- epsilon：介电常数；
- c：光速；
- vm：光速度；
- w0：激光束腰半径；
- me：电子质量；
- chi3：非线性折射率；
- v1：非线性折射率；
- V：势能；
- Temp：输出场；
- II：输出场对应的光强度；
- k：光强度矩阵。

如果你有更具体的问题，欢迎继续提问。

% 定义物理常数和空间/时间离散化格点 Ld = 1e4; % 色散长度 T0 = 1e-3; % 色散时间 beta2 = -1; % 群速度色散参数 N = 1; % 非线性折射率 alpha = 0; % 光纤衰减常数 A0 = 1; % 入射光强 N = 2^8; % 空间离散化格点数 M = 500; % 时间离散化格点数 L = 10*pi*Ld; % 空间总长度 T = Ld/T0*L; % 时间总长度 tau = T/M; % 时间步长 xi = L/N; % 空间步长 t = 0:tau:T; % 时间坐标 x = (-N/2:N/2-1)*xi; % 空间坐标 k = pi/L*[-N/2:N/2-1]; % 傅里叶波数 % 初始化光波的初始条件 U = A0*sech(x).'; % 用分步傅里叶方法求解本征值问题 L1 = 1j*beta2/(2*Ld)*k.^2; % 线性演化算子 L2 = fftshift(-1i*x); % 一阶非线性演化算子 for n = 1:M % 时间迭代 Uf = fft(U); % 将解转换到 Fourier 空间 Uf = Uf.*exp(-1j*tau*( L1 + N.*abs(U).^2 + 1j*alpha*z )); % 分别对应线性、非线性和衰减项 U = ifft(Uf); % 将解转换回实空间 I(:, n) = abs(U).^2; % 记录各个时间的强度分布 end % 画出强度随 ξ 和τ 变化的图 [X,Y] = meshgrid(x,t); figure surf(X,Y,I) xlabel('\xi (m)'); ylabel('\tau (s)'); zlabel('光强'); title('光强随\xi和\tau变化的三维图');修复代码

感谢您的提问，代码存在一些问题，修复后的代码如下：

% 定义物理常数和空间/时间离散化格点
Ld = 1e4; % 色散长度
T0 = 1e-3; % 色散时间
beta2 = -1; % 群速度色散参数
n2 = 2.5e-20; % 非线性折射率
alpha = 0; % 光纤衰减常数
A0 = 1; % 入射光强
N = 2^8; % 空间离散化格点数
M = 500; % 时间离散化格点数
L = 10*pi*Ld; % 空间总长度
T = Ld/T0*M; % 时间总长度
tau = T/M; % 时间步长
xi = L/N; % 空间步长
t = 0:tau:T; % 时间坐标
x = (-N/2:N/2-1)*xi; % 空间坐标
k = pi/L*[-N/2:N/2-1]; % 傅里叶波数

% 初始化光波的初始条件
U = A0*sech(x).';

% 用分步傅里叶方法求解本征值问题
L1 = 1j*beta2/(2*Ld)*k.^2; % 线性演化算子
L2 = fftshift(-1i*x); % 一阶非线性演化算子
for n = 1:M % 时间迭代
Uf = fft(U); % 将解转换到 Fourier 空间
Uf = Uf.*exp(1j*tau*(L1 + n2*abs(U).^2 - 1j*alpha/2*k*L));% 分别对应线性、非线性和衰减项
U = ifft(Uf); % 将解转换回实空间
I(:, n) = abs(U).^2; % 记录各个时间的强度分布
end

% 画出强度随 ξ 和τ 变化的图
[X,T] = meshgrid(x,t);
figure
surf(X,T,I)
xlabel('\xi (m)');
ylabel('\tau (s)');
zlabel('光强');
title('光强随\xi和\tau变化的三维图');