Данные, полученные со сканирующих зондовых микроскопов нередко вообще никак не выровнены; микроскоп напрямую выводит сырые данные, пересчитанные из напряжения на пьезосканере, измерения деформации, данных интерферометра или значений другой системы обнаружения. Такой способ экспорта данных позволяет выбрать пользователю его/её собственный метод выравнивания данных.
Выбор метода выравнивания должен быть основан на конфигурации вашего СЗМ. В основном, для систем с независимыми сканерами для каждой оси, обычно достаточно вычета плоскости. Для систем со сканером/сканерами, двигающимися по всем трём осям (сканер на пьезотрубке) нужно использовать выравнивание вычетом полинома второго порядка.
Разумеется, можно использовать выравнивание более высоких порядков для любых данных, однако, при этом могут быть утрачены реальные свойства поверхности (а именно её волнистость) и, следовательно, изменятся все статистические функции и величины, получаемые из анализа данной поверхности.
→ →
→ →
Простейшие модули из связанных с выравниванием данных - исправить нуль and обнулить среднее значение
→ →
Выравнивание плоскости обычно является одной из первых функций, применяемых к необработанным данным СЗМ. Плоскость рассчитывается по всем точкам изображения и затем вычитается из данных.
Если на изображение наложена маска, выравнивание плоскости предлагает или использовать данные под маской для аппроксимации плоскостью, исключить данные под маской или игнорировать маску и использовать полный набор данных.
Подсказка
Можно быстро применить выравнивание плоскости щелчком правой кнопкой мыши на окно изображения и выбором .
Инструмент Выравнивание по трём точкам может использоваться для выравнивания очень сложных структур поверхности. Пользователь просто выбирает три точки на изображении, которые должны быть на одном уровне, и затем нажимает . Плоскость рассчитывается по этим трём точкам и вычитается из данных.
→ →
Выравнивание граней выравнивает данные вычетом плоскости подобно обычной функции Выравнивание плоскости. Однако, плоскость определяется по другому: она пытается сделать грани на поверхности максимально горизонтальными. Таким образом, для поверхностей с большими горизонтальными областями, это ведёт к гораздо лучшим результатам, чем обычное выравнивание плоскостью, особенно если на поверхности присутствуют крупные объекты.
С другой стороны, оно не всегда подходит для некоторых типов поверхностей. Сюда входят случайные поверхности. данные с заметным тонким шумом и нетопографичекие изображения поскольку метод не работает нормально если характерные пространственные размеры и «высоты» различаются на много порядков.
Подобно выравниванию плоскостью, выравнивание граней может включать или исключать данные под маской. Этот выбор предоставляется только если маска есть.
Определение ориентации граней - это итерационный процесс, работающий следующим образом. Вначале определяется разброс значений локальных нормалей:
где ni - вектор нормали к локальной грани (см. координаты наклонов
→ →
Выравнивание поворотом ведёт себя подобно Выравниванию плоскостью, однако, в данном случае аппроксимирующая плоскость не вычитается просто из данных. Вместо этого, этот модуль берёт параметры аппроксимирующей плоскости и поворачивает данные изображения на вычисленную величину таким образом, чтобы данные лежали в плоскости. Таким образом, в отличие от выравнивания плоскостью, этот модуль сохраняет данные об углах на изображении.
Gwyddion содержит несколько специальных модулей для вычета фона. Все они позволяют извлечь вычтенный фон в отдельное окно данных.
Подсказка
Для более тонкого контроля можно использовать любой из инструментов фильтрации Gwyddion на изображении и затем применить модуль арифметики над данными чтобы вычесть результат из оригинального изображения.
→ →
Аппроксимирует данные полиномом заданного порядка и вычитает этот полином. В режиме Независимые степени порядки для полиномов по горизонтали и вертикали могут быть в общем случае заданы различными, т.е. аппроксимирующий полином будет
где m и n - выбранные степени полиномов по горизонтали и вертикали, соответственно. В режиме Ограниченная общая степень аппроксимирующий полином будет
где n - выбранная общая степень.
Подобно выравниванию плоскостью, вычитание полиномиального фона может включать или исключать данные под маской. Этот выбор предоставляется только если маска есть.
→ →
Вращает виртуальную «дугу» заданного радиуса горизонтально или вертикально над (или под) данными. Огибающая этой дуги считается фоном, что ведёт к удалению деталей примерно больше, чем радиус дуги.
→ →
Глобальные параметры кривизны поверхности рассчитываются аппроксимацией квадратичным полиномом и определением его главных осей. Положительные знаки радиусов кривизны соответствуют вогнутой (чашеподобной) поверхности, отрицательные выпуклой (куполоподобной), смешанные знаки обозначают седловидную поверхность.
Помимо таблицы параметров, можно задать выбранные линии на данных вдоль осей аппроксимирующей квадратичной поверхности и/или напрямую считать профили вдоль них. Нулевое значение абсциссы помещается в пересечение осей.
Подобно функциям вычета фона, если на данных присутствует маска, модуль предлагает включить или исключить данные под маской.
