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(hào)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(cè)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(cè)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(duì)應(yīng)曝光時(shí)間的空白硅片文件,然后對(duì)兩個(gè)文件做差值,即可扣除背景信號(hào)。
空白硅片的圖像是這種半圓形的信號(hào),如果背景扣除的效果不好,還殘留明顯的硅片的信號(hào),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(hào)但幾乎沒有樣品信號(hào)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(duì)兩個(gè)文件做差值,就能將背景信號(hào)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(duì)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(duì)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?!?p> 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?!痹S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(huì)編程啊?!?p> “我會(huì),交給我吧,”許秋道:“把最終的效果圖發(fā)我,我來研究一下?!?p> “真的嘛?要是能成功的話,可以省下不少時(shí)間呢?!标愅袂鍖⑿艑⒁桑褕D片發(fā)給許秋。
“等我的好消息。”許秋自信滿滿道。
他啟動(dòng)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?,所以沒過多久,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(shí)。
于是,許秋向陳婉清‘請(qǐng)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(cè)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(cè)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(hào)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(hào)強(qiáng)度越大,轉(zhuǎn)化后的顏色就越紅,信號(hào)強(qiáng)度越小,轉(zhuǎn)化后的顏色就越藍(lán)。
第三步,自動(dòng)保存圖片到指定文件夾,然后設(shè)置一個(gè)批量操作命令?!?p> 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)?!痹S秋道:
“就直接拿原始沒有扣過背景信號(hào)的數(shù)據(jù)做演示好了。
首先,把待處理的文件按樣品編號(hào)統(tǒng)一命名為:1.tif、2.tif、3.tif,我們先用3個(gè)文件測(cè)試一下。
然后,將圓心坐標(biāo)、樣品和檢測(cè)器的距離以及X射線的波長這些數(shù)據(jù)手動(dòng)輸入進(jìn)去。
最后,點(diǎn)擊運(yùn)行就可以了。”
許秋點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕后,電腦屏幕上彈出了運(yùn)算的對(duì)話框,上面的數(shù)字在不斷的滾動(dòng)。
幾十秒后,第一張圖片處理完成。
自動(dòng)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(dòng)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(dòng)P圖有時(shí)候還會(huì)出錯(cuò)。”
“對(duì)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(cè)完光源數(shù)據(jù),就會(huì)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(cè)試完,我還想劃劃水呢?!?p> “好吧,我一定守口如瓶?!痹S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?!?p> “好呀,那我從1號(hào)樣品開始,正序處理數(shù)據(jù),你從72號(hào)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(hào)樣品處理完畢,側(cè)過頭看了眼學(xué)姐的進(jìn)度,還在31號(hào)樣品,便說道:
“學(xué)姐,我37號(hào)處理完了,再幫你分擔(dān)3個(gè)吧,你弄到33號(hào)就可以了,34、35、36交給我?!?p> “你好快啊,那就拜托你啦?!标愅袂宓?。
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(qǐng)你吃飯,食堂?!标愅袂彘_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?!?p> “嗯嗯,學(xué)弟加油哦?!?