上海光源面探测器图像数据获取与处理系统设计
杨凡
学位类型硕士
导师薛松  
2016
学位授予单位中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
关键词Python语言 Epics 面探测器 数据获取 图像处理 图形用户界面
摘要上海光源是一台高性能的中能第三代同步辐射光源,它是我国迄今为止最大的科学装置和科学平台,在我国基础科学和高新技术前沿领域的研究上有着极其重要的作用。 国际上大多数光源以及上海光源已建线站都实现了基于EPICS的光束线站的控制系统。由于各线站的实验方法不同,因而实验数据的探测、获取和处理手段也不尽相同,因此国际上只有英国Diamond光源实现了统一通用的光束线站控制和数据获取系统。然而数据获取系统的各异性不仅大大增加系统开发成本,对建成后的运行与维护也带来很大不便,同时很多用户普遍会在多个线站进行实验,这样势必对用户的使用和操作增加难度,因此统一通用的光束线站的控制与获取系统已成为国际上先进光源建设和升级改造的工作重点和发展趋势。 得益于自身优越的融合性与强大的数据、图像处理功能,Python语言不仅与EPICS进行无缝接口,可以实时在线获取实验数据,而且为实现实验数据的在线处理提供行之有效的解决方案。拟新建十六条光束线站的上海光源二期工程今年即将开工,为了实现光束线站通用的控制和数据获取系统的目标,研究建立一套基于Python的实验数据实时处理系统具有十分重要的意义。 本论文在调研国内外同步辐射先进光源的光束线站控制与数据获取系统的基础上,选择应用基于Python语言,实现了实验数据的获取与处理功能的开发,主要完成了以下几个方面的工作:研究设计了数据获取与处理系统的整体方案;建立了光束线站面探测器控制和数据获取系统,应用PyEPICS接口函数实现从EPICS中获取面探测器的原始图像数据;应用Python语言及相关功能模块,实现了图像矩阵的获取、图像数据的处理;应用PyQt设计开发上层操作界面,包括实验参数设置、实验数据存取、根据需要选择相应的处理功能以及实验图像处理结果的显示等。在小角散射(SAXS)实验中进行了实践应用,实现了散射图像噪声去除、散射中心定位等核心功能。测试结果表明:该系统和方法稳定可靠,能够满足用户的实验需求。系统不仅完善了现有光束线站的控制与数据获取系统,而且为开展多种实验方法的图像在线处理打下了基础。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/28446
专题中科院上海应用物理研究所2011-2018年
作者单位中国科学院上海应用物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
杨凡. 上海光源面探测器图像数据获取与处理系统设计[D]. 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所),2016.
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