我有科研輔助系統(tǒng) 第五十三章 批量操作

“光源數(shù)據(jù)是tif格式文件，是一個(gè)由3072*3072個(gè)點(diǎn)組成的灰度圖，其中每個(gè)點(diǎn)除了橫縱坐標(biāo)外，還有一個(gè)信號強(qiáng)度值。

拿到這些數(shù)據(jù)后，第一步，我們要確認(rèn)圓心坐標(biāo)、標(biāo)定樣品離檢測器距離。

打開fit2D軟件，導(dǎo)入六硼化鑭的文件，它的圖像是一組同心圓。

通過軟件擬合，可以確認(rèn)它的圓心坐標(biāo)，此外，還可以計(jì)算出樣品離檢測器距離，這兩個(gè)數(shù)據(jù)在之后制圖過程中要用到。

第二步，導(dǎo)入樣品文件以及對應(yīng)曝光時(shí)間的空白硅片文件，然后對兩個(gè)文件做差值，即可扣除背景信號。

空白硅片的圖像是這種半圓形的信號，如果背景扣除的效果不好，還殘留明顯的硅片的信號，我們就需要進(jìn)一步的處理。

首先在樣品圖像中，找到有硅片信號但幾乎沒有樣品信號的地方，隨意選一個(gè)點(diǎn)，記錄其強(qiáng)度。

然后在空白硅片圖像的同樣位置，查看那個(gè)點(diǎn)的強(qiáng)度。

接著將空白基片所有數(shù)據(jù)點(diǎn)的強(qiáng)度乘一個(gè)系數(shù)，使之前選擇的兩個(gè)點(diǎn)的強(qiáng)度相等。

最后對兩個(gè)文件做差值，就能將背景信號扣除干凈。

第三步，將處理好的文件導(dǎo)出，格式仍然是tif，之后的數(shù)據(jù)處理都是基于這個(gè)文件的。

第四步，積分。

我們得到的是一個(gè)二維的圖片，對于有機(jī)聚合物材料來說，其主要的“分子堆砌結(jié)構(gòu)”信息，都在圖片的坐標(biāo)軸附近。

其中橫軸代表平面內(nèi)的方向，表示為qxy，而縱軸代表垂直于平面的平面外的方向，表示為qz，單位都是埃的負(fù)一次方。

因此，我們對坐標(biāo)軸附近的數(shù)據(jù)點(diǎn)強(qiáng)度進(jìn)行積分，得到兩個(gè)積分曲線，就可以分別分析在平面內(nèi)和平面外的“分子堆砌結(jié)構(gòu)”信息了。

具體的積分角度一般是0-3度和88-92度。

第五步，將灰度圖片，用PS軟件處理，將其轉(zhuǎn)化為彩色圖片，用不同的顏色表示數(shù)據(jù)點(diǎn)的強(qiáng)度，再加上坐標(biāo)軸，圖例等。”

前面幾步的操作，陳婉清和羅陽相差不大。

直到最后一步，學(xué)姐拿出了PS軟件。

許秋終于找到她慢的原因了。

“學(xué)姐，最后PS這一步可以用編程來實(shí)現(xiàn)批量操作，不需要一張張的P圖。”許秋道。

“我也聽說可以批量導(dǎo)出圖片，”陳婉清無奈的攤攤手：“可是我不會編程啊。”

“我會，交給我吧，”許秋道：“把最終的效果圖發(fā)我，我來研究一下。”

“真的嘛？要是能成功的話，可以省下不少時(shí)間呢。”陳婉清將信將疑，把圖片發(fā)給許秋。

“等我的好消息。”許秋自信滿滿道。

他啟動電腦的MATLAB軟件，目光看向效果圖，做出思考狀。

然后，打開輔助系統(tǒng)，查看系統(tǒng)影像中的程序代碼，逐行分析它們的功能。

因?yàn)橛凶⑨尩拇嬖冢詻]過多久，許秋就弄明白了程序運(yùn)作的原理。

不過，其中有一步屬于超綱知識。

于是，許秋向陳婉清‘請教’道：

“學(xué)姐，圖片的坐標(biāo)軸標(biāo)尺怎么確定呢？”

“根據(jù)樣品和檢測器的距離以及X射線的波長，可以計(jì)算得出，公式為……”陳婉清道。

“我明白了。”

許秋點(diǎn)點(diǎn)頭，然后把系統(tǒng)影像中的代碼，輸入到自己電腦的MATLAB軟件中。

他一邊碼代碼，一邊向陳婉清講解道：

“這個(gè)程序主要分為三步：

第一步，通過之前標(biāo)定的圓心坐標(biāo)、樣品和檢測器的距離，以及X射線的波長這些數(shù)據(jù)，計(jì)算得出坐標(biāo)原點(diǎn)的位置、坐標(biāo)軸標(biāo)尺。

第二步，將每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的信號強(qiáng)度，轉(zhuǎn)化為RGB顏色數(shù)據(jù)，這個(gè)可以直接套用MATLAB里自帶的jet顏色模型。

這個(gè)模型是信號強(qiáng)度越大，轉(zhuǎn)化后的顏色就越紅，信號強(qiáng)度越小，轉(zhuǎn)化后的顏色就越藍(lán)。

第三步，自動保存圖片到指定文件夾，然后設(shè)置一個(gè)批量操作命令。”

代碼只有短短幾十行，所以許秋很快就輸入完畢。

“思路倒是很清晰，”陳婉清基本上已經(jīng)相信了許秋的話，不過還是問道：

“只有這些代碼，就能實(shí)現(xiàn)批量操作嗎？”

“我來演示一下吧，畢竟眼見為實(shí)。”許秋道：

“就直接拿原始沒有扣過背景信號的數(shù)據(jù)做演示好了。

首先，把待處理的文件按樣品編號統(tǒng)一命名為：1.tif、2.tif、3.tif，我們先用3個(gè)文件測試一下。

然后，將圓心坐標(biāo)、樣品和檢測器的距離以及X射線的波長這些數(shù)據(jù)手動輸入進(jìn)去。

最后，運(yùn)行就可以了。”

許秋運(yùn)行按鈕后，電腦屏幕上彈出了運(yùn)算的對話框，上面的數(shù)字在不斷的滾動。

幾十秒后，第一張圖片處理完成。

自動保存后，軟件繼續(xù)運(yùn)行，開始處理第二張圖片。

兩分鐘后，三張圖片均處理完成，許秋從文件夾中將它們打開。

陳婉清看到成品圖片后激動不已：“真的可以啊，這和我PS出來的沒什么差別，而且用PS手動P圖有時(shí)候還會出錯(cuò)。”

“對了學(xué)弟，這個(gè)方法可不要讓魏老師知道啊。”她補(bǔ)充道。

“為什么呢？”許秋不解。

“他如果知道的話，以后測完光源數(shù)據(jù)，就會讓我們當(dāng)天把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理出來了，”陳婉清攤手道：“通宵測試完，我還想劃劃水呢。”

“好吧，我一定守口如瓶。”許秋道：

“那數(shù)據(jù)我們各處理一半吧，先只扣除背景和計(jì)算積分，最后全部弄完，再統(tǒng)一用MATLAB導(dǎo)出彩圖。”

“好呀，那我從1號樣品開始，正序處理數(shù)據(jù)，你從72號樣品開始，倒序處理，怎么樣？”陳婉清道。

“可以。”

…………

兩個(gè)小時(shí)后，許秋將37號樣品處理完畢，側(cè)過頭看了眼學(xué)姐的進(jìn)度，還在31號樣品，便說道：

“學(xué)姐，我37號處理完了，再幫你分擔(dān)3個(gè)吧，你弄到33號就可以了，34、35、36交給我。”

“你好快啊，那就拜托你啦。”陳婉清道。

兩人將最后幾個(gè)數(shù)據(jù)處理完后，陳婉清將她的數(shù)據(jù)拷貝到許秋電腦上，因?yàn)樗龥]有安裝MATLAB軟件。

許秋操作電腦，批量導(dǎo)出彩圖，沒有發(fā)生意外。

“今天多虧學(xué)弟幫忙，這么快就弄好啦，晚上請你吃飯，食堂。”陳婉清開心道。

“好呀，不過明天就是保研面試，吃完飯我就直接回寢室了。”

“嗯嗯，學(xué)弟加油哦。”