光谱 Mapping 里最常用、也最容易“翻车”的一步,就是拟合。这一篇不讲大道理,直接说新版在拟合上补了哪几块短板,以及它们能帮你少操哪些心。
先说说,老版本拟合容易卡在哪儿
做光谱的朋友都懂:一条谱里往往不止一个峰,有的峰挨得特别近,有的一大一小挤在一起。峰之间一旦“打架”,拟合就容易出状况——强峰把旁边的弱峰“带跑”,本该是两个峰的地方只拟出一个;或者初值没给好,曲线死活贴不上去。
过去遇到这种情况,多半得靠人盯着调:把拟合区间收窄、手动改初值、一个像素一个像素地检查结果。一张 Mapping 几千上万个点,这么盯下来既费眼,也难保每个点都干净。新版要解决的,正是这几件最磨人的事。
分组拟合:挤在一起的峰,分成小窗各拟各的
这是新版多峰拟合里很关键的一项,该功能在“拉曼峰鉴定”选项卡内,而且默认就是打开的。它的思路很朴素:与其把所有峰塞进一个大窗口里一次拟完,不如先按峰和峰之间的距离自动“分组”——离得近的几个峰算一组,离得远的另算一组,然后每组只在自己的小窗口里拟合,互不干扰。
软件内部的判据是:当两个峰的间距超过 1.5 倍“两峰半高宽之和”时,就把它们拆成两组。这样一来,远处的强峰再也不会伸手去干扰另一组里的弱峰,拥挤谱段一次拟合成的成功率明显提高。如果你更习惯老办法,也可以一键关掉分组、回到整体拟合,系数表的格式不变,后面的流程不用改。

图1 整体拟合与分组拟合的差别:分组后弱峰不再被强峰带跑
自动寻峰:拟合的“起点”不用再靠手填手动填
拟合要想一次到位,给个靠谱的起点很重要。新版把“自动寻峰”做得更系统:你只要设好峰高门槛、两个峰之间的最小间距、最多找几个峰,软件就会先把峰的位置、高矮、宽窄扫一遍,找到的结果直接当作拟合的初值,不用再凭经验一个个手填。
它既能找向上的峰,也能找向下的谷;想只看当前这一个点、还是对整张图统一处理,都能选。对峰又多又密的谱,先自动寻峰、再带着初值去拟合,基本就是“点一下就走”的节奏。
拟合完自动“挑坏点”,不用一个个像素去删
真实样品上总有那么一些位置信号偏弱、或者被噪声和杂散干扰,硬拟合出来的结果是假峰、是垃圾值。过去这些点要靠人在结果图里找、再手动剔。新版在拟合结束后会自动过一遍“筛子”,把不合格的峰直接清零,不让它混进最后的分布图和统计里。
这把筛子的判据是写在设置里、可以自己调的,一共六条:峰太矮(和仪器最小台阶差不多)、峰高异常离谱、信噪比不够、峰窄到只剩一个点、峰宽到铺满整段窗口、峰位贴在窗口边缘被截断——命中任意一条就判为无效。荧光寿命拟合那边也配了一套对应的有效性筛选,思路一致。

图2 谱峰有效性筛选的六条判据与默认阈值,均可自行调整
这些改进凑到一起,到底省了什么事
分组拟合,是为了让又多又挤的峰不再互相打架;自动寻峰,是把“猜初值”这步交给软件;自动筛坏点,是把“挑垃圾”这步也交给软件。三件事叠加,最直接的感受就是:以前要反复调、反复盯的谱,现在大多数点一遍就能过,出来的分布图也更干净。
尤其是信号偏弱、一张图里同时含好几种材料特征峰、或者一张 Mapping 上万个点这种以前最头疼的场景,新版的稳定性提升会更明显。这些功能在界面上的入口,还是在“谱峰拟合”这一栏下面,老用户找起来不会陌生。

图3 谱峰拟合菜单,第一项“峰形拟合”就是多峰拟合的入口
上一篇:01 打开新版,先看这一篇就够了(总览)
下一篇:03 晶圆级统计来了
感兴趣的话点个关注,跟着这个系列把新版一项项看明白。
惟光探真怎么做
VisualSpectra是我们自研的光谱 Mapping 分析软件,拉曼、光致发光(PL)、荧光寿命(TRPL)这些数据的拟合、成像和统计都能做。其中多峰拟合和后面会讲到的拉曼智能鉴定是免费开放的。老版本用户可以联系我们升级;还没用过的朋友,也欢迎把手头一份数据发过来,我们用新版帮你跑一遍,直接看效果。公众号后台留言就能找到我们。
惟是有光 格物探真
