ru en

Описание программы DSpectra (обработка рентгенофлуоресцентных спектров)

Опубликовано 02. August. 2018 в soft • 2 min read

В данной небольшой заметке описано программное обеспечение для решения задачи комплексной обработки рентгенофлуоресцентных спектров.

Программа была разработана для решения ряда задач:

  1. Получения информации с рентгенофлуоресцентных спектрометров, производства АО "Научные приборы", с возможностью напрямую задавать реальное время измерения, ток и экспозицию.
  2. Получение информации со любого спектрометра в виде текстового фала.
  3. Реализация различной математической обработки спектров:
    • сглаживание;
    • дифференцирование;
    • выделение характеристических линий;
    • расчет параметров характеристических линий и фонового сигнала;
    • аппроксимация сигнала различными функциями.
  4. Сохранение информации, полученной из спектров в виде матрицы "объекты-признаки".
  5. Реализация алгоритмов машинного обучения и работы с большими массивами данных для классификации и регрессии.

На данный момент разработка программы продолжается, часть алгоритмов выложена на Гитхабе, а базовая версия программы зарегистрирована в федеральном реестре программ для ЭВМ (Российская Федерация).

DSpectra DSpectra

Реферат программы.

Программное обеспечение разработано для обработки и преобразования спектральной информации, полученной от энергодисперсионных рентгеновских спектрометров любого производителя при наличии возможности экспорта спектра в виде вектора интенсивностей или матрицы энергия-интенсивность в любой файловый формат. Позволяет проводить:

  1. Математическую обработку спектров:
    1. Сглаживание по алгоритмам среднего и медианного фильтра, Савицкого-Голея и Фурье-преобразования;
    2. Приведения исходного спектра к дифференциальной, нормализованной и частотной форме.
  2. Получение аналитической информации:
    1. Ручное выделение и маркировка характеристических линий (далее – пики);
    2. Расчет интенсивности, площади и отношения сигнал-шум для пика;
    3. Вычисление и нивелирование базовой линии;
    4. Автоматическое проведение всех вышеперечисленных стадий.
  3. Работу с аналитической информацией, выделенной из спектра:
    1. Создание библиотеки полученной информации;
    2. Построение матриц «объекты-признаки»;
    3. Классификация по алгоритмам случайного леса;
    4. Множественная регрессия, создание пользовательских методов регрессионного анализа;
    5. Сохранение пользовательских схем анализа.
  4. Возможность поточной обработки спектров по каждой представленной стадии.
  5. Экспорт полученной информации в виде .txt, .csv, *.xls файлов.
  6. Построение отчетов о проделанной работе.