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示例: 根据光谱反演膜系

我们假设在镀膜线上获取了一个(玻璃上的一个测试点)光谱数据,包括膜面反射、玻面反射和透过三种光谱,测试角度是10度。并且已知了膜系的结构。

下面我们使用反演拟合模块,反演出每层膜层的厚度。

默认已经打开一个反演拟合模块,具体打开方法请参见:

打开反演拟合模块

打开后会在主界面出现一个反演拟合模块的选项卡。

Reverse Initial

导入反演拟合配置

在未导入反演拟合配置之前,反演拟合界面应该是空白的,用户可以手工进行各项设置,包括计算光谱、光谱曲线、导入光谱容器、光谱目标、优化选项等。

反演拟合配置是把这些设置保存下来,方便下次使用。

导入方法请参见:

从数据库读取配置到当前模块

我们导入一个预置的反演拟合配置,编号为s001,名称是模板。导入后,反演拟合模块的界面会变成如下:

Reverse after load setting

初始化Filmstar

参见如下模块进行初始化:

功能模块内的Filmstar控制

导入膜系

用户必须从膜系数据库导入一个膜系结构到当前模块,膜系可以是已经存在的膜系,比如来自膜系开发模块或者之前反演的结果,也可以是新建的膜系。

导入方法请参见:

从数据库导入膜系到当前模块

我们导入编号为"S10000T401"的膜系结构,导入后,会加载膜系结构和设置Filmstar使用的材料,此时点击右侧操作栏的第一个按钮(计算),会对当前膜系进行一次计算,反演拟合模块的界面会变成如下:

Reverse with design

此时,可以到膜系结构和计算得到的光谱曲线。

导入光谱数据

用户必须将光谱数据导入到光谱容器,可以使用光谱或者文件。此处我们选择从测量光谱数据库中导入一个测试光谱。

具体操作方法请参见导入光谱

  1. 在右侧操作栏找到导入光谱按钮(从上面数第四个),点击后弹出导入光谱面板。
  2. 在导入光谱面板,切换到"手工"选项卡,依次设置导入到(选择三个类型)和来源(选择光谱数据库:测量)
  3. 在导入光谱的面板,点击左下角的导入光谱按钮,会弹出测量光谱数据库,选择一个玻璃编号为"516378",靶位坐标为"150"的光谱数据,点击确定按钮,即可将光谱数据加载到导入光谱容器,同时在主界面上左侧的光谱曲线看到导入光谱的曲线。

导入光谱后,就可以在光谱曲线的测试光谱卡片上看到导入的光谱。

Reverse with load spectrum

使用导入光谱生成光谱目标

依次点击主界面右侧操作栏的光谱目标按钮,即可调出光谱目标编辑界面。

参见光谱目标进行设定。

我们使用导入的光谱数据生成光谱目标,具体操作如下:

  1. 点击光谱目标界面的生成光谱目标按钮,弹出生成光谱目标面板
  2. 在生成光谱目标面板上,依次勾选使用光谱,点击+号添加需要使用的光谱,选择导入的光谱。
  3. 按照默认的设置,勾选添加,点击右下角的大的+号按钮,即可生成光谱目标。

Generate spectrum target with load spectrum

生成光谱目标以后,需要在光谱目标界面上,点击右侧从上数第二个确定按钮,将光谱目标保存到当前模块。

为了在优化过程中使用这些光谱目标,需要勾选最后一列的使用。

优化选项

通过点击右侧菜单的优化->选项按钮,可以设置优化选项。

Optimize option

optimize algorithm

停止模式

  1. 优化函数:设定了优化函数小于100时停止优化
  2. 优化次数:设定了优化次数为10次时停止优化

更新结果

设定了更新结果时,要进行光谱的计算。

设定了更新"有改善的"结果,即只有当优化函数有改善时才更新结果。

记录结果

设定了记录"有改善的"结果,即只有当优化函数有改善时才记录结果。

算法

目前仅支持Filmstar的算法。

参与优化的膜层

我们勾选全部膜层参与优化,需要在膜系结构表中,勾选最右侧一列的全部。

optimize layers

优化

点击主界面右侧操作栏的优化按钮(第二个按钮)进行优化。

优化过程中,我们可以看到优化函数的变化,膜层厚度的变化,计算光谱的变化,颜色以及颜色和对比颜色之间的差值的变化。

optimizing

查看优化结果

用户可以点击最右侧操作栏的最下面那个按钮,弹出历史面板,就可以看到所有的记录的优化结果。

history

点击每一条记录的从右边数第二个按钮,就可以将这个优化结果,加载到主模块中。

下图是一个优化结果,可以看到优化函数值为197.99(在膜系结构表格最上方中间显示),同时在膜层结构中看到模拟列的膜厚数值,以及右侧的差值列和比例列。也可以对比光谱和颜色的差异情况,来确定当前优化结果是否理想。

one result

保存膜系结构

如果对结果比较满意或者想存储一个中间结果,可以将膜系结构保存到数据库中,方便下次使用。

保存方法请参见:

保存膜系结构到数据库