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场加权力标定模型契约

用途：reference。范围：SDK schema 3 field_gain/1 的输入、映射、空载基线、诊断与兼容边界。 统一力标定模型契约负责文件选择、身份与逐帧生命周期； 本文只补充场加权模型特有语义。状态：2026-10-19 已实现并有回归测试，离线录像对照见 实施计划。

定位与边界

从现有多点增益生成空间图，对 HHD 无旋向量场做加权求和，作为 FN 的实验估计。 不依赖深度、接触中心、最大光流点或单接触判定；实时入口尚未接入，必须显式拒绝。 现有增益对应各加载位置的整场响应，不是已验证的局部系数。交付证明软件契约与可复现估计， 不宣称局部压力、多接触力可加性或精度改善。负的基线差保留；显示阈值只由显示层决定。

文件字段

model.type 为 field_gain/1，input_profile 为 hhd_normal_l1_field/1，outputs 仅 ["fn"]。 pipeline 沿用 schema 3 的测量身份，并增加闭合的 pipeline.field（由 SDK FIELD_IDENTITY 生成）：grid、shape、mask_shape、vector、reduction、dtype、 unit、mask、lifecycle、area_compensation。它们进入特征签名；改变任一值即需升级 profile。 params 必需键：

键	规则
points_uv、gains_N_per_raw、triangles	沿用空间增益的完整凸包三角网校验；点数由数组决定
valid_force_range_N	必填 [low, high]；超范围保留数值并标 out_of_range
mapping	固定 {"inside": "barycentric", "outside": "boundary_projection", "tie_break": "boundary_edge_order"}
baseline	固定 {"frames": 30, "statistic": "median"}，仅实现这一策略

artifacts 必须有且仅有一个 role="coordinate_map" 附件；map_sha256 必须等于附件字节摘要。 附件提供输出分辨率 uv_by_output_px 与 valid_mask，SDK 打开模型时校验形状与有限性。

增益图与加权求和

先把支撑点增益映射到 HHD 向量场的计算网格，再逐帧归约；缓存身份包含模型指纹、坐标附件、 HHD 网格形状与物理有效掩膜，任一变化都重建。映射规则：

• 三角网内按重心插值取增益；查询落在共享边时按文件中的三角顺序取第一个命中的三角形。
• 凸包外投影到最近边界线段，再按投影参数插值两端增益；距离相同时取边界边排序中靠前者。
• 输出网格内只在物理有效像素上统计；有效掩膜内缺坐标或增益是模型映射错误，报 coordinate_unmapped，不当作零或域外增益。
• 按块面积降采样到 HHD 网格：增益取覆盖有效像素的均值；coverage 是覆盖面积比， inside 是凸包内面积比；混合覆盖格点保留比例，不平均无效坐标。

逐帧对同一帧的 HHD 无旋向量场 d 计算 P = A * sum_{HHD 激活格点}(gain * (|d_x| + |d_y|))。HHD raw 汇总正是 A * sum_{激活格点}(|d_x|+|d_y|)，所以常增益必须精确等于 gain * raw；coverage 只用于 外推比例与诊断，不得再乘进 P，否则掩膜边缘的部分覆盖格点会被重复折扣。

HHD 激活但 coverage=0（没有任何有效像素映射到该格点）是模型映射错误，报 coordinate_unmapped，不得静默记零。A 取自 hhd/api.py 现有的 参考网格面积补偿（参考网格像素数/当前网格像素数），调用方不得再乘一次或重复归一化。 不得改变 FN raw、HHD 分解或剪切分量。空场时 P=0 且外推比例为 0； 负的 FN = P - B0 保留为有效数值（可能超量程）。

空载基线与生命周期

用户先声明无载窗口，SDK 才对后续帧累计加权 P：

• Sensor.declare_unloaded_reference(reference_id=...)（FingerRuntime 同名转发）开始窗口； reference_id 必填并记录。窗口要求连续 30 个有效帧；任一无效输入或映射错误会中断连续计数， 向前 30 帧零点未就绪。
• B0 为这 30 个 P 的中位数；就绪前的帧状态为 zero_unavailable，不输出牛顿值。 就绪后 FN = P - B0。
• 空载确认不以接触定位为门槛，但要求输入有限；换模型、重置、倒播或新会话使基线失效。
• 场模型拒绝旧标量零点：Sensor.set_calibration_reference() 对 hhd_normal_l1_field/1 抛 CalibrationError，调用方必须使用加权窗口接口，不能把旧 FN raw 零点当作 B0。

结果诊断

CalibrationResult.diagnostics 逐帧携带版本化诊断；旧结果或缺字段时按未知处理，不得补零：

键	含义
model_fingerprint	模型文档与附件的内容指纹
mapping	生效的边界策略
baseline_N、reference_id	已就绪基线及其声明标识；未就绪为 None
pending_reference_frames	当前连续窗口已累计的有效帧数
extrapolated_fraction、coverage_fraction	按 q 加权的凸包外比例与覆盖比例
area_scale、frame_id	本帧面积补偿与帧标识

extrapolated_fraction 是估计质量，不是有效性：它不改变 status，也不得让上层丢弃牛顿值。 零点缺失、输入错误仍无效；超量程沿用现有显式状态。

兼容与实现位置

旧 spatial_gain/1、global_gain/1 与旧文件语义不变；schema 3 按声明轴校验，旧 SDK 遇 field_gain/1 必须拒绝。hhd_downsample 仍按既有兼容例外处理：只允许该键数值不同， 其余处理参数、几何、展开域、SN 与传感器类型仍须匹配，不能借此跳过签名校验。

位置	责任
src/orisys/field_calibration.py	profile/策略常量、增益图构建、加权归约
src/orisys/calibration_models.py	类型注册、参数校验、基线状态与诊断
src/orisys/hhd/api.py	同帧 get_field()：d 拷贝、物理掩膜、面积补偿
src/orisys/sensor.py、src/orisys/finger/runtime.py	同帧场推断、加权零点声明、上下文绑定
工作区 scripts/finger_multical/export_field.py	现有空间模型只读导出为实验文件，不重训、不改排除点

回归证据：tests/test_field_calibration.py 覆盖常增益等价、两区域贡献、重叠向量先合成再 L1、 边界投影、掩膜/NaN/空场、映射错误与 30 帧基线生命周期；tests/test_model_runtime.py 覆盖 HHD 同帧场接线、加权零点声明与无接触推断。命令与 run_id 记录在实施计划的执行结果中。 实验导出文件不覆盖原件，provenance 声明来源哈希、边界/基线策略和实验假设。