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Anhang A3. Bildintegration

Bei der Umwandlung eines 2D-Bildes in ein 1D-Profil besteht das größte Problem darin, wie die Intensität eines Pixels verteilt wird, das mehrere Schritte überspannt, wenn die Winkelschrittweite der Integration kleiner ist als der Pixelabstand (die Pixelgröße). IPAnalyzer behandelt diese Verteilung mit einer flächenbasierten Verteilungsmethode.


Flächenbasierte Verteilungsmethode

In dieser Software berechnet das Programm die Schnittpunkte zwischen den Linien, die jeden Schritt begrenzen (den Grenzen gleichen Beugungswinkels), und den Pixeln, ermittelt die Fläche jedes Pixels, die in einen bestimmten Schritt fällt, und verteilt die Intensität proportional zu dieser Fläche.

Flächenbasierte Verteilung. Reales Ringbild (links) → Pixelmaßstab (Mitte, die grünen gestrichelten Linien sind die Schrittgrenzen) → Schnittpunkte mit den Schrittgrenzen innerhalb eines einzelnen Pixels (rechts, durch die vier Ecken und die Schnittpunkte begrenzte Flächen).

Diese Methode weist die folgenden Eigenschaften auf.

  • Innerhalb jedes Pixels wird der Bogen der Schrittgrenze als Gerade angenähert. Dies geschieht aus Gründen der Rechengeschwindigkeit und ist in der Praxis nahezu nie ein Problem.
  • Wenn die Verkippungskorrektur und die Pixelformkorrektur aus A1. Detektorgeometrie erforderlich sind, ist die Pixelform nicht streng quadratisch. Die Software berechnet daher die Koordinaten der vier Ecken des Pixels nacheinander und ermittelt die Fläche als Viereck (im Allgemeinen ein Parallelogramm).

Mit diesem Verfahren wird die Pixelintensität im Prinzip, egal wie fein der Winkelschritt gewählt wird, gleichmäßig über die Schritte verteilt.


Anwendungsbereich

Derselbe flächenbasierte Verteilungsalgorithmus wird für alle drei der folgenden Integrationsarten verwendet.

Funktion Integrationsrichtung Verwendung
Concentric Integration Beugungswinkel (konzentrische Richtung) Erstellung eines gewöhnlichen \(2\theta\)-Intensitätsprofils.
Radial Integration Umfangsrichtung (azimutal) Bewertung der azimutalen Abhängigkeit eines Rings (Orientierung, Verzerrung).
Unrolled Image Beugungswinkel × Azimut Erstellung eines abgewickelten 2D-Bildes mit aufgeschnittenem Ring.

Wie die einzelnen Funktionen bedient werden, siehe 3. Werkzeuge.