一种二维衍射谱压缩存储方法技术

本发明专利技术涉及一种二维衍射谱压缩存储方法，包括以下步骤：在衍射实验所设定的扫描区域中选取采样点，统计采样点对应的二维衍射谱上的平均衍射峰的个数；采用并行计算的方式，通过分块压缩存储对该扫描区域中所收集的二维衍射谱进行压缩存储。本发明专利技术采用的压缩存储方法压缩存储速度快、无损存储，能够实现对体量庞大的衍射谱数据进行压缩存储，以节约实验室运营成本。

【技术实现步骤摘要】
一种二维衍射谱压缩存储方法
本专利技术属于衍射
，具体涉及一种二维衍射谱压缩存储方法。
技术介绍
二维衍射技术以小束斑X射线扫描样品表面，在每一个扫描点处使用二维X射线探测器收集一张二维衍射谱。通过分析该二维衍射谱，能够对样品进行物相鉴定、取向分析、应力测量、位错研究等。通过分析扫描实验结果，可以对样品平面内的物相、取向、应力及缺陷进行二维研究。因此，二维衍射技术是一项具有广泛应用的技术手段。然而，二维衍射所收集的衍射谱数据量远大于传统实验室衍射数据。此外，若使用面扫描方式进行二维衍射，尤其是在现有的同步辐射线站中开展的二维衍射，能够在短时间内至少生成上千张衍射谱，对存储设备产生了极大的压力，同时对实验开展机构造成了极大的经济压力。因此，急需开发一种压缩存储方法，实现对体量庞大的二维衍射谱数据进行压缩、存储，以节约实验室运营成本。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术的目的在于提供一种二维衍射谱压缩存储方法，通过并行计算和分块压缩存储的方式，能够实现对体量庞大的二维衍射谱数据进行压缩存储。为实现以上目的，本专利技术的技术方案描述如下：一种二维衍射谱压缩存储方法，包括：步骤S100：在衍射实验中所设定的扫描区域中随机选取m个采样点，并对应m张二维衍射谱；统计每个采样点对应的每张二维衍射谱上的衍射峰个数并求取平均值np：其中，np，i为每张二维衍射谱上的衍射峰个数，m为二维衍射谱张数；步骤S200：采用并行计算的方式，通过分块压缩存储将该扫描区域中所收集的每张二维衍射谱进行压缩存储。优选的，所述步骤S200包括：步骤201：将每张二维衍射谱划分为若干a×bPPI的矩形数据块，即每个矩形数据块包含a×b像素个强度值；步骤S202：分别求取每张二维衍射谱中第一矩形数据块中所有强度值中最大值，选取能够使所求最大值不溢出的占用存储空间最小的无符号整型格式进行存储；步骤S203：将所选取的无符号整型格式存储一个数字时所使用的位数作为每张二维衍射谱第一矩形数据块的格式标志，并将所述格式标志进行存储；步骤S204：将所述步骤S202中每张二维衍射谱中的第一矩形数据块所包含的a×b像素个强度值使用所选取的无符号整型格式按照二进制数据存储的方式依坐标次序进行存储；步骤S205：对每张二维衍射谱中的第二矩形数据块重复执行步骤S202至S204，直至每张二维衍射谱中所包含的所有矩形数据块被压缩存储。优选的，所述选取能够使所求最大值不溢出的占用存储空间最小的无符号整型格式进行存储是指当最大值小于8位无格式整形数的最大值(28-1)时以8位无格式整形数进行存储；若不，则当最大值小于16位无格式整形数的最大值(216-1)时以16位无格式整形数进行存储；若仍不，则以32位无格式整形数进行存储。优选的，所述并行计算是指将每张二维衍射谱中作为独立的数据同时分配给计算机的运算节点进行运算。优选的，所述每张二维衍射谱被压缩存储为独立的文件。优选的，所述每个矩形数据块的大小应小于每张二维衍射谱总像素数的其中，c为比例系数。优选的，所述步骤S201中比例系数c的取值范围为0.3～3。优选的，步骤S201中，若所述二维衍射谱无法被矩形数据块完全拼接覆盖，则设定未被覆盖区域为异形数据块。优选的，所述异性数据块的每一个像素坐标都进行存储。与现有技术相比，本专利技术带来的有益效果为：1、利用采样的方法选择最合适的压缩存储方案，并使用并行计算的方式进行压缩存储，能够实现快速、无损存储；2、能够实现对体量庞大的衍射谱数据进行压缩存储，以节约实验室运营成本；3、二维衍射谱文件间相对独立，在进行后期数据分析时加载文件占用系统资源较小，方便进行抽样分析。附图说明图1是本专利技术实施例示出的一种二维衍射谱压缩存储方法流程图；图2是本专利技术实施例示出的镍基样品的金相照片；图3是本专利技术实施例中采样点1对应的二维衍射谱；图4是本专利技术实施例中采样点2对应的二维衍射谱；图5是本专利技术实施例中采样点3对应的二维衍射谱；图6是本专利技术实施例中采样点4对应的二维衍射谱。具体实施方式下面结合附图1-图6和实施例对本专利技术的技术方案进行详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，并不构成对本专利技术技术方案的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术提供一种二维衍射谱压缩存储方法，包括：步骤S100：在衍射实验中所设定的扫描区域中随机选取m个采样点，并对应m张二维衍射谱；统计每个采样点对应的每张二维衍射谱上的衍射峰个数并求取平均值np：其中，np，i为每张二维衍射谱上的衍射峰个数，m为二维衍射谱张数；步骤S200：采用并行计算的方式，通过分块压缩存储将该扫描区域中所收集的每张二维衍射谱压缩存储为彼此独立的文件，具体包括以下步骤：步骤S201：将每张二维衍射谱划分为若干a×bPPI的矩形数据块，即每个矩形数据块包含a×b像素个强度值。需要说明的是，每个矩形数据块的大小a×b应当小于每张二维衍射谱总像素数的其中，c为比例系数。需要进一步说明的是，若二维衍射谱无法被矩形数据块完全拼接覆盖，则设定未被覆盖区域为异形数据块。步骤S202：分别求取每张二维衍射谱中第一矩形数据块中所有强度值中最大值，选取能够使所求最大值不溢出的占用存储空间最小的无符号整型格式进行存储，即当最大值小于8位无格式整形数的最大值(28-1)时以8位无格式整形数进行存储；若不，则当最大值小于16位无格式整形数的最大值(216-1)时以16位无格式整形数进行存储；若仍不，则以32位无格式整形数进行存储。步骤S203：将所选取的无符号整型格式存储一个数字时所使用的位数作为每张二维衍射谱第一矩形数据块的格式标志，并将所述格式标志进行存储；步骤S204：将所述步骤S202中每张二维衍射谱中的第一矩形数据块所包含的a×b像素个强度值使用所选取的无符号整型格式按照二进制数据存储的方式依坐标次序进行存储。步骤S205：对每张二维衍射谱中的第二矩形数据块重复执行步骤S202至S204，直至每张二维衍射谱中所包含的所有矩形数据块被压缩存储。需要说明的是，本实施例中，所有矩形数据块压缩存储完毕后，将异形数据块的每一个像素坐标进行存储。图2为本专利技术实施例提供的镍基材料的金相照片，选取图中所示白色矩形框所包围区域为扫描区域。下面结合上述实施例所述方法对本实施例的实施过程进行描述。步骤S100：在图2选取的扫描区域中随机选取4个采样点，记为采样点1、采样点2、采样点3和采样点4。采样点1、采样点2、采样点3和采样点4分别对应一张二维衍射谱，记为二维衍射谱1、二维衍射谱2、二维衍射谱3和二维衍射谱4，如图3、图4、图5和图6所示。在本实施例中，图3-图6中所示黑色斑点为强度值较大的衍射峰，白色为强度值较小的背景，黑色线条为强度值等于0的探测器接缝。选好采样点后，采用寻峰方法进行寻峰，统计采样点1-4分别对应的每张二维衍射谱上的衍射峰个数并求取平均值np，计算公式为：其中，np，i为每张二维衍射谱上的衍射峰个数，m为二维衍射谱张数；本实施例中，由图3-图6可见，每张二维衍射谱上的衍射峰个数平均为8个，即np为8。另外，需要说明的是，本实施例所使用的衍射谱长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二维衍射谱压缩存储方法，包括：步骤S100：在衍射实验中所设定的扫描区域中随机选取m个采样点，并对应m张二维衍射谱；统计每个采样点对应的每张二维衍射谱上的衍射峰个数并求取平均值np：

【技术特征摘要】
2018.06.27 CN 20181068322791.一种二维衍射谱压缩存储方法，包括：步骤S100：在衍射实验中所设定的扫描区域中随机选取m个采样点，并对应m张二维衍射谱；统计每个采样点对应的每张二维衍射谱上的衍射峰个数并求取平均值np：其中，np，i为每张二维衍射谱上的衍射峰个数，m为二维衍射谱张数；步骤S200：采用并行计算的方式，通过分块压缩存储将该扫描区域中所收集的每张二维衍射谱进行压缩存储。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，优选的，所述步骤S200包括：步骤201：将每张二维衍射谱划分为若干a×bPPI的矩形数据块，即每个矩形数据块包含a×b像素个强度值；步骤S202：分别求取每张二维衍射谱中第一矩形数据块中所有强度值的最大值，选取能够使所求最大值不溢出的占用存储空间最小的无符号整型格式进行存储；步骤S203：将所选取的无符号整型格式存储一个数字时所使用的位数作为每张二维衍射谱第一矩形数据块的格式标志，并将所述格式标志进行存储；步骤S204：将所述步骤S202中每张二维衍射谱中的第一矩形数据块所包含的a×b像素个强度值使用所选取的无符号整型格式按照二进制数据存储的方式依坐标次序进行存储；步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈凯，朱文欣，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61