# 新力侧会话（T06a/T06b、T07 输出滤波）

本文件是单路 SensorStream 计划 T06a/T06b/T07 的 SDK 合同：新的力侧会话直接消费 T05 的
`ImageMeasurement`（T03 `MeasurementFrame` 头 + 同帧 raw/field），参考版本取帧上的
`reference_generation`。旧 `ForceSession` 仍为 App 保留到 T09/T10 迁移，本会话不提供
`process_measurement`、`request_zero_external_reset`、`tracker_reset_seq` 等旧外部复位接口。

## 接口

- `ForceStreamSession(sensor_family=..., calibration=None, settings=None)`：构造。T06a 支持
  无标定与 schema2 标量曲线；T06b 补充 schema3 field 模型（`hhd_normal_l1_field/1`，需要
  `context` 与同帧 field）和 FN-only 全局增益模型（`outputs=["fn"]`）；`settings` 为
  `OutputSettings`（None 用旧默认）。
- `measurement_requirements`：`(want_field, want_contact)`，告诉 T05 调用方是否需要把
  `field` include 进 `ImageMeasurement`（field 模型为 `(True, False)`，标量/FN-only 为 `(False, False)`）。
- `request_zero(reference_id=..., declared_unloaded=True, expected_reference_generation=版本, max_gap_s=None, max_window_s=None)`：
  为指定参考版本确认无载归零；可选窗口上限。
- `process(measurement) -> ForceStreamOutput`：消费一个 T05 `ImageMeasurement`，返回逐帧结果
  （`frame` 携带 T03 帧头与 `reference_generation`，以及 `raw/newton/status/quality/zero`）。

## 规则

- **版本/会话变化即废旧零点（K8.3）。** `reference_generation` 或 `session_id` 一旦变化，
  resetting、collecting、ready 任一阶段的旧零点立即失败（`zero.phase == "failed"`），
  必须对新的版本显式调用 `request_zero(expected_reference_generation=新版本)` 才能恢复有效 N。
  正常顺序（会话在处理 v0 → 复位得到目标 v1 → v1 到达）中，等于**请求目标**的新版本会被采用
  并开始/继续同版本窗口，不会作废这次请求；只有未请求的版本变化或版本超过目标才失败。
  旧的 `generation` 在采样开始后不再检查的缺陷（阶段 0 P3-2）由本会话修复。
- **基线只取请求版本的帧（K8.3/K8.5）。** 归零请求绑定一个版本。目标到达前、仍属当前版本的
  在途帧记为 `zero_pending`（不是迟到，也绝不进入窗口）；比当前版本更旧的帧才是 `late`；
  超过目标的版本使请求失败，而不是静默改绑。基线固定 30 帧无载输入；
  可选 `max_gap_s`/`max_window_s` 超限时失败并把原因写进 `zero.failure_reason`。
- **重复、迟到、同时间戳（K4.2）。** 以 `sensor_id + session_id + source_frame_id`
  （无源编号时用 `frame_id`）去重，凡是送入引擎的帧都会登记身份。重复帧只产生诊断结果；
  旧版本和同时间戳/乱序帧只标记 `late`/`zero_pending`，不推进零点或滤波，也不作废旧零点。
  不同源帧时间戳相同不算重复。
- **逐帧结果流（K6.1）。** 每个输入帧都返回一个冻结 `ForceStreamOutput`，携带 T03 帧头与
  `reference_generation`；`quality` 为 `ok` / `uncalibrated` / `zero_pending` / `duplicate` /
  `late` / `session_changed` / `version_changed` / `window_failed` / `invalid`。
  迟到、无效和带质量标记的结果不会被丢弃；拒绝帧仍保留 raw 特征。
- **数值等价与滤波。** 零点/标定换算/读数滤波复用已发布算法；同一输入、无复位、同一标定时
  与旧 `ForceSession` 逐帧相等（T06a 覆盖标量曲线、无标定、median+lowpass 滤波器；T06b 覆盖
  field 模型与 FN-only 全局增益模型，三类标定都在同一平台同一次运行中对照旧会话）。
- **三类标定与不匹配。** 标量曲线、field、FN-only 各有有效测试；无标定会话保持 raw 与
  `uncalibrated` 状态；field 模型缺 `context` 时构造报 `CalibrationError`，基线帧缺 field 或
  模型拒绝帧时零点失败并给出 `invalid_input`/原因；FN-only 的 FX/FY 永远保持 NaN +
  `uncalibrated`，不冒充三轴标定。
- **输出滤波（T07）。** 设计帧率在构造时固定（`design_sample_rate_hz`），实测帧率漂移和长
  间隔只作为 `measured_sample_rate_hz`/`sample_rate_irregular` 诊断，不重新设计链路、不清空
  历史。`request_output_settings(settings)` 可从任意线程发出，只在力线程下一帧边界生效：只
  重建滤波链并清空其历史，图像参考与已完成的零点不变；相同设置是空操作。每次实际切换发出
  一个 `output_filter_changed` StreamEvent（规范化设置、指纹、算法版本、生效帧、设计帧率、
  预热信息，可 JSON 往返），由 `drain_events()` 取出。预热帧数为
  `max(1, median_window) + 2×lowpass_order（低通开启时）`；结果行提供当前设置身份与预热计数。
  全阶段关闭时输出与输入完全相同（含 NaN 与带符号的零）。已发布 `ForceOutputFilter`/旧会话
  的自适应调频默认行为不变。
- **线程与只读。** 一个实例只属于一个力侧线程；输入数组只读，输出只含标量/状态/不可变进度。

## 输出滤波示例

```python
from orisys.force_readout import OutputSettings
from orisys.force_stream_session import ForceStreamSession

session = ForceStreamSession(
    sensor_family="box",
    settings=OutputSettings(sample_rate_hz=30.0, median_window=3, lowpass_hz=5.0),
    design_sample_rate_hz=30.0,
)
new_settings = OutputSettings(sample_rate_hz=30.0, median_window=5, lowpass_hz=10.0)
session.request_output_settings(new_settings)
assert session.output_settings.median_window == 3, "switch waits for a frame boundary"
assert session.design_sample_rate_hz == 30.0
```

## 示例

```python
from orisys.force_stream_session import ForceStreamSession
from orisys.image_pipeline import ImageMeasurement
from orisys.stream_contract import FrameStamp, MeasurementFrame

session = ForceStreamSession(sensor_family="box")
session.request_zero(reference_id="run-1", declared_unloaded=True,
                     expected_reference_generation=0)
frame = MeasurementFrame(
    stamp=FrameStamp(sensor_id="BOX-001", session_id="run-1", frame_id=1,
                     source_frame_id=1, capture_time_ns=33_333_333,
                     clock_id="host", capture_time_basis="capture_monotonic"),
    source_dt_s=None, reference_generation=0,
)
row = session.process(ImageMeasurement(frame=frame, force_raw=(0.0, 0.0, 0.0),
                                       torque=0.0, flow=None))
assert row.frame.reference_generation == 0
assert row.zero.phase in ("resetting", "collecting")
```

## 后续

T06b 已交付标量/field/FN-only 三类标定与旧 ForceSession 的完整数值等价；T07 已交付固定
设计帧率、显式切换事件与历史/直通合同。spatial_gain/接触映射模型不在 T06/T07 验收范围，
需要时另立任务。
T08 接单路流入口；T09/T10 迁移 App 后删除旧 `ForceSession`。
另一项后续任务：删除旧 `ForceSession` 之前，先把零点、标定、读数引擎从旧类中抽出来，
避免新会话依赖待删除的类型（T09 之前）。