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第五十三章 批量操作

作者:肥美的韭菜  分類: 都市 | 都市生活 | 肥美的韭菜 | 我有科研輔助系統(tǒng) | 更多標(biāo)簽...
 
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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。”

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