核数据处理

核数据处理

一、实习目的

1、掌握图形程序的编写技能与技巧；

2、掌握文件读写函数的使用；

3、理解整个谱数据处理的流程；

4、进一步掌握对常用核数据处理的基本方法

5、掌握软件设计所需的基本动手能力，解决实际问题。

二、实习内容

1、读谱数据文件、保存光滑后的谱数据文件，文件名可选

2、显示谱数据，各算法要以函数方式实现

3、显示分析谱段范围内，寻得的各峰位道址、能量、对应的元素名称

4、显示寻峰及峰面积计算结果

5、光滑、寻峰宽度2k+1应在5、7之间可选，讨论最佳参数。

三、需求分析

1、输入、输出的内容和形式

（1）输入：

a、打开应用软件，弹出要求输入谱数据文件名对话框。

b、需要刻度谱线时，分别按e键和c键输入元素文件名和能量刻度文件名。

c、人机交互时，采用键盘按键方式将命令传给程序（具体操作：在运行程序后按h键

即可弹出操作说明对话框）。

（2）输出：

a、屏幕显示谱线；光标位置及光标处的道址、能量和计数；屏幕上方显示“Software

instructions please input 'h'”。

b、当谱线被刻度好后，按n键会弹出相应元素对应的能量、面积和净峰面积。

c、按h键弹出应用程序操作说明对话框。

2、预期功能、界面

（1）显示输入谱文件名对话框；在文件名输入正确时，能够正确读取文件中的数据。

（2）正确显示谱线以及在刻度后显示道址、能量及计数。

（3）显示相应元素对应的能量、面积和净峰面积对话框。

（4）达到谱数据光滑的效果。

（5）采用键盘输入命令，使屏幕：

a、即时显示光标的位置以及对应的道址、能量及计数。

b、即时显示不同幅度放大倍数时的谱线形状。

c、即时显示不同光滑次数处理后的谱线微细结构（只有在幅度放大倍数很大时光滑效

果才明显）。

d、即时显示谱线的点和线的切换。

3、测试数据

（1）文件读入是否正确。

（2）谱数据段的选择功能是否实现。

（3）move和curse的边界值是否设置妥当。

（5）道址和能量的换算是否正确。 （6）寻峰是否正确。

（7）最小能量差的计算是否正确。 （8）根据能量查找核素是否正确。 （9）净峰面积的计算是否有缺陷。

（10）检查谱线幅度放大时是否会出现异常。 四、概要设计

1、开发工具： Turbo C 。

2、主要算法： （1）、重心法：选取加权因子和归一化因子，使光滑后的数据成为原来数据的重心。常见的有5点和7点光滑。

5点法： )464(16

1

2112++--++++=

i i i i i i data data data data data data 7点法：

)61520156(64

1

321123+++---++++++=i i i i i i i i data data data data data data data data （2）、简单比较法（极值定峰法、IF 函数找峰法）：

a 、峰的定义：满足m i i i m i data data k data data +->-<，然后在data i-m 至data i+m

中找最大值道。

b 、常用的：5点、7点极大值法。

c 、一般，用R=N 0/N b ≥R c 确定峰是否有意义。N 0为净峰幅度与基底之和，N b 为基底计数，R c 为设定值。

d 、k ：找峰阈值，根据高斯统计概率分布，一般k 取值：1—1.5。

峰的左右边界道i-L 和i+R 的确定：

r

i r i m r i l i l i m l i data k data data data k data data ++++----+≥+≥)()(

（3）、线性本底法： 计算总面积：∑==

R

L

i i

data S

计算本底面积：2

)

1(*)(+-+=L R data data B R L 计算净峰面积：B S A -= 3、主程序的流程及各模块之间的关系。

主程序流程：

五、详细设计

1、函数及变量定义：

#define MAX_ELEMENT_NUM 20

#define ScreenHeight 480

#define ScreenWidth 640

#define LineHeight 370

#define LineWidth 500

#define LineLeftX ((ScreenWidth-LineWidth)/2)

#define LineRightX (LineLeftX+LineWidth)

#define LineTopY 40

#define LineBottomY (LineTopY+LineHeight)

FILE* dataFile;

int gdriver,gmode;

unsigned long dataTable[1024],maxVal;

int DisPos[500];/*实际显示的数据*/

int OriPos[500];/*未处理前的数据*/

int cursorX;

float zoom;

unsigned int cursorChannel;

unsigned char dispLine;

unsigned char energyMarked,elementLoaded,SpectrumLoaded,peakSeeked,cursorPeakseeked;

int smoothLevel = 1,peakSeekLevel = 9;

float a,b;/*能量刻度方程*/

char element[MAX_ELEMENT_NUM][2];

unsigned char numOfElement,cursorElement;

float elementEnergy[MAX_ELEMENT_NUM];

unsigned int peakBound[MAX_ELEMENT_NUM][2];

unsigned long elementArea[MAX_ELEMENT_NUM],elementNetArea[MAX_ELEMENT_NUM];

unsigned int cursorPeakBoundLeft,cursorPeakBoundRight;

unsigned long cursorPeakArea,cursorPeakNetArea;

2、程序中用到的重要数据

（1）cursorEnergy = a + b*cursorChannel;

Channel:%4d E nergy:%7.4fMev Count:%-6lu" cursorChannel,cursorEnergy,cursorCount;

（2）Channe =(energy-a)/b;

（3）cursorChannel = findPeakByChannel(cursorChannel);

cursorX = cursorChannel - 300 + LineLeftX;

cursorPeakBoundLeft = cursorLb;

cursorPeakBoundRight = cursorRb;

cursorPeakArea = cursorArea;

cursorPeakNetArea = cursorNetArea;

cursorPeakseeked = 1;

peakSeeked = 0;