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《表面化學分析 掃描探針顯微鏡數(shù)據(jù)存儲格式》團體標準征求意見
2024年01月08日 13:44:44
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：10133
近日，由廣東省分析測試協(xié)會組織制訂的《表面化學分析 掃描探針顯微鏡數(shù)據(jù)存儲格式》團體標準已完成征求意見稿.
【化工儀器網(wǎng) 標準發(fā)布】隨著掃描探針顯微術(shù)(SPM)發(fā)展和應用的日益廣泛。在數(shù)據(jù)格式方面，由于所用硬件平臺的不同等原因，各制造商所生產(chǎn)的SPM大都使用專用的數(shù)據(jù)格式。這些數(shù)據(jù)格式大多互不兼容，給數(shù)據(jù)后續(xù)的傳輸、交換、共享、以及數(shù)據(jù)存儲、分析處理和格式轉(zhuǎn)換帶來了不便。SPM數(shù)據(jù)格式的標準化是大勢所趨。
近日，由廣東省分析測試協(xié)會組織制訂的《表面化學分析 掃描探針顯微鏡數(shù)據(jù)存儲格式》團體標準已完成征求意見稿，根據(jù)《廣東省分析測試協(xié)會團體標準制修訂工作程序》，現(xiàn)公開征求意見，截止時間到2024年2月4日。
在表面分析測試領(lǐng)域，許多商用的掃描探針顯微鏡(SPM)在各種不同的環(huán)境下使用。SPM的控制、數(shù)據(jù)的采集和處理都可以由帶有存儲器的計算機來實現(xiàn)，所有的數(shù)據(jù)及參數(shù)都記錄在數(shù)字化的文件中。由于所用硬件平臺不同，各制造商所生產(chǎn)的SPM大都使用專用的數(shù)據(jù)格式。這些數(shù)據(jù)格式大多互不兼容，給數(shù)據(jù)的存儲、處理、傳輸、交換、共享等帶來了不便。基于文本的SPM數(shù)據(jù)格式，雖然能夠解決數(shù)據(jù)的傳輸、交換、共享等方面的問題，但存儲效率不高且不利于數(shù)據(jù)的快速處理。各制造商所使用的SPM數(shù)據(jù)格式通常采用二進制存儲，更加適合用于數(shù)據(jù)的存儲和分析處理，但存在兼容性、擴展性等方面的問題，不便于數(shù)據(jù)的傳輸、交換和共享。因此，需要一種用于SPM數(shù)據(jù)的存儲和共享的標準格式，主要應用于SPM中的實時數(shù)據(jù)存儲、高效分析處理和數(shù)據(jù)共享等計算處理領(lǐng)域。
本文件規(guī)定了在計算機上存儲掃描探針顯微鏡(SPM)數(shù)據(jù)的一種標準格式。該格式以二進制和文本相混合的形式進行編碼，將SPM采集的數(shù)據(jù)、參數(shù)和關(guān)聯(lián)信息進行緊湊地存儲，適合于對海量數(shù)據(jù)的存儲和共享。該格式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)支持隨機讀寫，適合于對SPM數(shù)據(jù)進行高效的分析處理和讀寫。
本格式是為SPM的數(shù)據(jù)存儲而設計的，包括掃描隧道顯微鏡(STM)、原子力顯微鏡(AFM)、靜電力顯微鏡(EFM)、磁力顯微鏡(EFM)等，以及其它采用尖銳針尖在樣品表面掃描的相關(guān)SPM表面分析方法。本格式涵蓋了SPM的單通道成像、多通道成像、單點譜和多點譜的數(shù)據(jù)。
格式描述：
SPM數(shù)據(jù)存儲格式采用與標準的Windows的BMP(Bitmap)文件格式相類似的文件結(jié)構(gòu)。為方便用戶理解格式與編寫數(shù)據(jù)處理程序，本格式采用與Windows的BMP文件格式相類似的描述方法。
SPM數(shù)據(jù)存儲格式的總體結(jié)構(gòu)包括三個部分，分別是：數(shù)據(jù)頭、數(shù)據(jù)陣列、參數(shù)表。
SPM數(shù)據(jù)存儲格式中的前兩個部分相當于標準的Windows的BMP文件格式部分，采用二進制存儲。其中，SPM數(shù)據(jù)存儲格式中的數(shù)據(jù)頭(第一部分)類似于Windows的BMP文件格式中的文件頭，數(shù)據(jù)陣列(第二部分)則類似于Windows的BMP文件格式中的位圖的字節(jié)陣列。
SPM數(shù)據(jù)存儲格式中的參數(shù)表(第三部分)是添加在Windows的BMP文件尾部的參數(shù)描述部分。參數(shù)表包括SPM數(shù)據(jù)獲取、存儲、顯示和分析處理的參數(shù)，用于對SPM的圖像數(shù)據(jù)進行結(jié)構(gòu)化的描述，主要采用二進制存儲。
SPM數(shù)據(jù)存儲格式建議保存為*.spm文件，即以.spm為文件擴展名。
SPM數(shù)據(jù)存儲格式=數(shù)據(jù)頭+數(shù)據(jù)陣列+參數(shù)表
數(shù)據(jù)陣列：
緊跟在數(shù)據(jù)頭之后的是位圖數(shù)據(jù)的字節(jié)陣列。圖象的每一掃描行由表示圖象象素的連續(xù)的字節(jié)組成，同一通道的數(shù)據(jù)連續(xù)存儲，每一行的字節(jié)數(shù)取決于位圖數(shù)據(jù)的顏色數(shù)目和用象素表示的圖象寬度。掃描行是由頂向下存儲的，這就是說，陣列中的第一個字節(jié)表示位圖左上角的象素，而最后一個字節(jié)表示位圖右下角的象素(即采用正向DIB，掃描行是由頂向下存儲的)。同時，每一掃描行的字節(jié)數(shù)必需是4的整倍數(shù)，也就是DWORD對齊的。
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