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Raman tools: your code assistant

Raman tools,顾名思义,就是从事拉曼光谱研究过程中可以使用的工具。在开展实验的过程中,数据处理往往是一个较为繁琐,但又无法跳过的一个步骤。因此,本文的主要目的是通过构建可供简易使用的工具库,实现实验室常见的拉曼光谱数据的处理过程,从而让使用者可以更专注于自己研究的领域当中。

1. 本系列包含的内容

本系列主要包含以下内容:

  1. 本文:用作索引页,已经更新完成的内容会以链接的形式逐步更新到本文中;用作requirement页面,展示使用本工具时需要的python依赖库,需要读者安装使用;
  2. 拉曼光谱的导入:导入数据及初步处理用工具包;
  3. 拉曼光谱的预处理:主要包含单光谱的处理,如常见的三件套处理(去基线,降噪,去宇宙射线),并存储处理参数;
  4. 多光谱数据的处理:主要包含多光谱的统计分析和可视化分析工具;
  5. Flash Raman软件介绍:以上功能已经初步集成为一个可以直接使用的.exe软件文件,该部分将对该软件进行介绍。

此外,本系列未来会持续更新拉曼部分领域的研究内容(代码/模拟相关),可供拉曼领域研究者参考。

本系列包含的工具函数名及其作用如下表所示,读者可以查看该工具包是否包括您需要的工具:

函数名函数作用
Ramanshift_Cal波长-拉曼位移转换器,将波长转换为拉曼位移
Wavelength_Cal拉曼位移-波长转换器,将拉曼位移转换为波长
get_spectrum读取光谱文件(暂时支持.asc,.txt,.csv,.sif格式的光谱文件读取),生成DataFrame格式光谱数据
get_spectrum_from_folder从文件夹中批量读取光谱文件(排序按照文件名称顺序)
save_spectrum保存光谱数据
plot_spectrum使用光谱数据绘制简单的光谱图像

2. 写作进度(持续更新)

下面列举本系列写作进度,写作完成的文章链接也会更新在此处(按小节划分)(主要作用是逼自己一把):

  • 拉曼光谱的导入:Load your spectrum data

    • 支持的拉曼光谱格式;
    • 支持的拉曼光谱格式,及数据表现形式;
    • 拉曼光谱的绘图函数;
    • 其他(如光谱数据的生成);
  • 拉曼光谱的预处理
    • 预处理参数的存储;
    • 拉曼光谱去基线功能;
    • 拉曼光谱降噪功能;
    • 拉曼光谱去宇宙射线功能;
    • 光谱一键预处理;
  • 多光谱数据的处理
    • 多光谱数据的批量处理;
    • 多光谱数据的统计性分析;
    • 常用多光谱可视化工具;
  • Flash Raman软件介绍
    • 构建软件的初衷;
    • 软件说明书;
    • python制作软件小tips。
  • more…

3. Requirement

本工具基于python进行编写,在github页面会提供两个版本的代码(.py以及.ipynb),供不同编程习惯的人使用。本人强烈推荐使用jupyter notebook(或jupyter lab)作为编程主要IDE使用,因为该工具方便即时、逐步查看代码运行结果,方便代码调试使用。同样的,本文也会更新代码使用简单示例,便于读者理解。

下面是使用本工具的python依赖包:

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pandas
numpy
matplotlib
scipy
natsort
seaborn
sif_parser

若使用这些工具库仍旧出现编译错误,请联系作者更新工具库。

以上就是本系列的开篇,该工作算是作者进入研究生生活前的一个前序工作,希望能够顺利完成更新!希望这个工作不仅能够方便我自己的使用,还能够帮助从事拉曼领域研究的你,共勉!

本文由作者按照 CC BY 4.0 进行授权