第五十三章 批量操作
更新時間:2021-03-29 作者:肥美的韭菜
我有科研輔助系統 第五十三章 批量操作
“光源數據是tif格式文件，是一個由3072*3072個點組成的灰度圖，其中每個點除了橫縱坐標外，還有一個信號強度值。 拿到這些數據后，第一步，我們要確認圓心坐標、標定樣品離檢測器距離。 打開fit2D軟件，導入六硼化鑭的文件，它的圖像是一組同心圓。 通過軟件擬合，可以確認它的圓心坐標，此外，還可以計算出樣品離檢測器距離，這兩個數據在之后制圖過程中要用到。 第二步，導入樣品文件以及對應曝光時間的空白硅片文件，然后對兩個文件做差值，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，隨意選一個點，記錄其強度。 然后在空白硅片圖像的同樣位置，查看那個點的強度。 接著將空白基片所有數據點的強度乘一個系數，使之前選擇的兩個點的強度相等。 最后對兩個文件做差值，就能將背景信號扣除干凈。 第三步，將處理好的文件導出，格式仍然是tif，之后的數據處理都是基于這個文件的。 第四步，積分。 我們得到的是一個二維的圖片，對于有機聚合物材料來說，其主要的“分子堆砌結構”信息，都在圖片的坐標軸附近。 其中橫軸代表平面內的方向，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，單位都是埃的負一次方。 因此，我們對坐標軸附近的數據點強度進行積分，得到兩個積分曲線，就可以分別分析在平面內和平面外的“分子堆砌結構”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，將其轉化為彩色圖片，用不同的顏色表示數據點的強度，再加上坐標軸，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，學姐拿出了PS軟件。 許秋終于找到她慢的原因了。 “學姐，最后PS這一步可以用編程來實現批量操作，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：“把最終的效果圖發我，我來研究一下。” “真的嘛？要是能成功的話，可以省下不少時間呢。”陳婉清將信將疑，把圖片發給許秋。 “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，查看系統影像中的程序代碼，逐行分析它們的功能。 因為有注釋的存在，所以沒過多久，許秋就弄明白了程序運作的原理。 不過，其中有一步屬于超綱知識。 于是，許秋向陳婉清‘請教’道： “學姐，圖片的坐標軸標尺怎么確定呢？” “根據樣品和檢測器的距離以及X射線的波長，可以計算得出，公式為……”陳婉清道。 “我明白了。” 許秋點點頭，然后把系統影像中的代碼，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： “這個程序主要分為三步： 第一步，通過之前標定的圓心坐標、樣品和檢測器的距離，以及X射線的波長這些數據，計算得出坐標原點的位置、坐標軸標尺。 第二步，將每個數據點的信號強度，轉化為RGB顏色數據，這個可以直接套用MATLAB里自帶的jet顏色模型。 這個模型是信號強度越大，轉化后的顏色就越紅，信號強度越小，轉化后的顏色就越藍。 第三步，自動保存圖片到指定文件夾，然后設置一個批量操作命令。” 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，”陳婉清基本上已經相信了許秋的話，不過還是問道： “只有這些代碼，就能實現批量操作嗎？” “我來演示一下吧，畢竟眼見為實。”許秋道： “就直接拿原始沒有扣過背景信號的數據做演示好了。 首先，把待處理的文件按樣品編號統一命名為：1.tif、2.tif、3.tif，我們先用3個文件測試一下。 然后，將圓心坐標、樣品和檢測器的距離以及X射線的波長這些數據手動輸入進去。 最后，點擊運行就可以了。” 許秋點擊運行按鈕后，電腦屏幕上彈出了運算的對話框，上面的數字在不斷的滾動。 幾十秒后，第一張圖片處理完成。 自動保存后，軟件繼續運行，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圖有時候還會出錯。” “對了學弟，這個方法可不要讓魏老師知道啊。”她補充道。 “為什么呢？”許秋不解。 “他如果知道的話，以后測完光源數據，就會讓我們當天把實驗數據處理出來了，”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： “那數據我們各處理一半吧，先只扣除背景和計算積分，最后全部弄完，再統一用MATLAB導出彩圖。” “好呀，那我從1號樣品開始，正序處理數據，你從72號樣品開始，倒序處理，怎么樣？”陳婉清道。 “可以。” ………… 兩個小時后，許秋將37號樣品處理完畢，側過頭看了眼學姐的進度，還在31號樣品，便說道： “學姐，我37號處理完了，再幫你分擔3個吧，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。 兩人將最后幾個數據處理完后，陳婉清將她的數據拷貝到許秋電腦上，因為她沒有安裝MATLAB軟件。 許秋操作電腦，批量導出彩圖，沒有發生意外。 “今天多虧學弟幫忙，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，學弟加油哦。”我有科研輔助系統 第五十三章 批量操作
“光源數據是tif格式文件，是一個由3072*3072個點組成的灰度圖，其中每個點除了橫縱坐標外，還有一個信號強度值。 拿到這些數據后，第一步，我們要確認圓心坐標、標定樣品離檢測器距離。 打開fit2D軟件，導入六硼化鑭的文件，它的圖像是一組同心圓。 通過軟件擬合，可以確認它的圓心坐標，此外，還可以計算出樣品離檢測器距離，這兩個數據在之后制圖過程中要用到。 第二步，導入樣品文件以及對應曝光時間的空白硅片文件，然后對兩個文件做差值，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，隨意選一個點，記錄其強度。 然后在空白硅片圖像的同樣位置，查看那個點的強度。 接著將空白基片所有數據點的強度乘一個系數，使之前選擇的兩個點的強度相等。 最后對兩個文件做差值，就能將背景信號扣除干凈。 第三步，將處理好的文件導出，格式仍然是tif，之后的數據處理都是基于這個文件的。 第四步，積分。 我們得到的是一個二維的圖片，對于有機聚合物材料來說，其主要的“分子堆砌結構”信息，都在圖片的坐標軸附近。 其中橫軸代表平面內的方向，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，單位都是埃的負一次方。 因此，我們對坐標軸附近的數據點強度進行積分，得到兩個積分曲線，就可以分別分析在平面內和平面外的“分子堆砌結構”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，將其轉化為彩色圖片，用不同的顏色表示數據點的強度，再加上坐標軸，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，學姐拿出了PS軟件。 許秋終于找到她慢的原因了。 “學姐，最后PS這一步可以用編程來實現批量操作，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：“把最終的效果圖發我，我來研究一下。” “真的嘛？要是能成功的話，可以省下不少時間呢。”陳婉清將信將疑，把圖片發給許秋。 “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，查看系統影像中的程序代碼，逐行分析它們的功能。 因為有注釋的存在，所以沒過多久，許秋就弄明白了程序運作的原理。 不過，其中有一步屬于超綱知識。 于是，許秋向陳婉清‘請教’道： “學姐，圖片的坐標軸標尺怎么確定呢？” “根據樣品和檢測器的距離以及X射線的波長，可以計算得出，公式為……”陳婉清道。 “我明白了。” 許秋點點頭，然后把系統影像中的代碼，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： “這個程序主要分為三步： 第一步，通過之前標定的圓心坐標、樣品和檢測器的距離，以及X射線的波長這些數據，計算得出坐標原點的位置、坐標軸標尺。 第二步，將每個數據點的信號強度，轉化為RGB顏色數據，這個可以直接套用MATLAB里自帶的jet顏色模型。 這個模型是信號強度越大，轉化后的顏色就越紅，信號強度越小，轉化后的顏色就越藍。 第三步，自動保存圖片到指定文件夾，然后設置一個批量操作命令。” 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，”陳婉清基本上已經相信了許秋的話，不過還是問道： “只有這些代碼，就能實現批量操作嗎？” “我來演示一下吧，畢竟眼見為實。”許秋道： “就直接拿原始沒有扣過背景信號的數據做演示好了。 首先，把待處理的文件按樣品編號統一命名為：1.tif、2.tif、3.tif，我們先用3個文件測試一下。 然后，將圓心坐標、樣品和檢測器的距離以及X射線的波長這些數據手動輸入進去。 最后，點擊運行就可以了。” 許秋點擊運行按鈕后，電腦屏幕上彈出了運算的對話框，上面的數字在不斷的滾動。 幾十秒后，第一張圖片處理完成。 自動保存后，軟件繼續運行，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圖有時候還會出錯。” “對了學弟，這個方法可不要讓魏老師知道啊。”她補充道。 “為什么呢？”許秋不解。 “他如果知道的話，以后測完光源數據，就會讓我們當天把實驗數據處理出來了，”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： “那數據我們各處理一半吧，先只扣除背景和計算積分，最后全部弄完，再統一用MATLAB導出彩圖。” “好呀，那我從1號樣品開始，正序處理數據，你從72號樣品開始，倒序處理，怎么樣？”陳婉清道。 “可以。” ………… 兩個小時后，許秋將37號樣品處理完畢，側過頭看了眼學姐的進度，還在31號樣品，便說道： “學姐，我37號處理完了，再幫你分擔3個吧，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。 兩人將最后幾個數據處理完后，陳婉清將她的數據拷貝到許秋電腦上，因為她沒有安裝MATLAB軟件。 許秋操作電腦，批量導出彩圖，沒有發生意外。 “今天多虧學弟幫忙，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，學弟加油哦。”我有科研輔助系統 第五十三章 批量操作
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