Die optimale Kurvenform analytischer 2D-Datenobjekte
beinhaltet einen konstanten Basiswert ohne zusätzliche Signale. Dieser
Basiswert wird auch Basislinie des 2D-Datenobjekts genannt. In manchen
Fällen kann die Basislinie durch veränderte Bedingungen während der Messung
oder durch Temperatureinflüsse bzw. andere Einflüsse vom ursprünglichen
Basiswert abwandern. Die Funktion Basislinienkorrektur
hilft in solchen Fällen bei der Korrektur der Basislinie eines 2D-Datenobjekts.
Die Basislinienkorrektur sollte außerdem vor der Anwendung spezieller
Funktionen wie der ATR Korrektur oder
Peaksuche durchgeführt werden.
Um einen der Algorithmen zu verwenden, wählen
Sie diesen in der Auswahlliste
des Mathematik Tabs. Jeder Algorithmus
verwendet einen eigenen Satz an Parametern die nach der Auswahl angepasst
werden können.
Die Basislinie wird mit Hilfe einer benutzerdefinierten Linie korrigiert.
Das folgende Bild zeigt eine lineare Basislinie, die zwischen dem ersten
und letzten Datenpunkt des momentan in der Datenansicht sichtbaren Teils
eines 2D-Objekts gezogen wird. Am Anfang und Ende der Linie befinden sich
sogenannte Knoten (rote Kästchen) mit deren Hilfe die Neigung und Ausrichtung
der Linie angepasst werden kann:
Zusätzliche Knoten
können hinzugefügt werden um eine polygone Linie zu erhalten. Einzelheiten finden Sie im
Abschnitt Basislinienkorrektur des Kapitels "Befehle". Nach
dem Hinzufügen zusätzlicher Knoten kann die Korrektur durchgeführt werden.
Das korrigierte Objekt sieht folgendermaßen aus:
Nach erfolgter Korrektur wird automatisch eine neue Basislinie zur erneuten
Korrektur vorgeschlagen.
Welcher Bereich wird zur Basislinienkorrektur
verwendet?
Die Korrektur wird nur auf den von der Linie umspannten Bereich angewendet!
Datenpunkte außerhalb dieses Bereichs bleiben unverändert.
Die Basislinie wird mit Hilfe einer horizontalen Linie korrigiert. Dies
entspricht einer Offset-Korrektur. Der vorgegebene Betrag wird über die
gesamte Spektrenbreite vom Spektrum subtrahiert. Dieser Algorithmus ist
besonders geeignet um die Basislinien von Spektren mit einem konstanten
Versatz zu korrigieren. Der gewünschte Betrag kann entweder durch das
Bewegen der horizontalen Linie im Spektrum eingestellt, oder durch direkte
Eingabe in das Parameterfeld "Absolute Höhe" festgelegt werden.
Durch Klick auf den Button Zurücksetzen
wird die horizontale Linie und der Parameter Absolute Höhe automatisch
auf die niedrigste im Spektrum vorhandene Intensität gesetzt. Mit diesem
Algorithmus können sowohl positive als auch negative Versätze korrigiert
werden.
Es wird automatisch eine polygonale Anpassungsfunktion berechnet. Diese
folgt dem Verlauf des Graphen und ignoriert detektierte Peaks. Deutliche
Änderungen der Neigung des Graphen markieren die Start- und Endpunkte
eines Peaksignals. Diese Bereiche werden automatisch von der Basislinienerkennung
ausgeschlossen. Der Benutzer kann in die automatische Peakerkennung über
folgende Parameter eingreifen:
Dieser Parameter kontrolliert, ob benachbarte oder überlappende Signale
als ein einziger Peak oder mehrere einzelne Peaks interpretiert wird.
Ist dieser Schalter aktiviert, dann werden überlappende Peaks ignoriert
und als ein großer Peak erkannt. Das folgende Bild zeigt eine entsprechende
Basislinie (rote Linie):
Ist dieser Schalter deaktiviert, dann wird mindestens ein Datenpunkt
zwischen dem Ende des ersten und Anfang des zweiten Peaks als Basislinienpunkt
interpretiert. In diesem Fall findet die Basislinienkorrektur mehrere
Peaks in dem oben gezeigten Bereich. Die entsprechende Basislinie sieht
dann wie folgt aus:
Das resultierende Spektrum sieht folgendermaßen aus:
Dieser Parameter kontrolliert den Schwellwert zur Peakerkennung über
die minimal erforderliche Peakhöhe. Die Höhe definiert sich als Abstand
zwischen der imaginären Basislinie und der Peakspitze und diese Höhe muss
übertroffen werden damit ein Peak detektiert wird. Die Höhe wird in y-Achseneinheiten
angegeben.
Dieser Parameter kontrolliert den Schwellwert zur Peakerkennung über
die minimal erforderliche Peakbreite. Die mindestens erforderliche Peakbreite
wird in x-Achseneinheiten angegeben und kann für verschiedene Datentypen
unterschiedlich ausfallen.
Dieser Basislinienkorrektur-Algorithmus beinhaltet eine Standard
Normal Variate Korrektur. Zusätzlich zur Rausch- und Hintergrundverminderung
kann aus dem gesamten Spektrenverlauf mittels einer polynomen Anpassungsfunktion
die Neigung entfernt (detrending) werden.
Neigung entfernen
Das Detrending kann wahlweise zusammen Basislinienkorrektur durchgeführt
werden. Folgende Parameter stehen zur Verfügung:
Keine
Es wird kein detrending durchgeführt.
Polynome Anpassung
Eine polynome Anpassungsfuntkion wird angewendet.
Die Basislinie wird durch eine aus zwei Punkten definierte Linie korrigiert.
Diese Endpunkte können automatisch aus vordefinierten Bereichen des Spektrums
berechnet werden. Dies hat z.B. Vorteile bei Spektrensätzen die geringe
Verschiebungen aufweisen. Es stehen verschiedene Methoden zur Berechnung
des Start und Endpunktes zur Verfügung. Die grafische Auswahl des Zweipunkt-Algorithmus
sieht folgendermaßen aus:
Die Endpunktauswahl erfolgt durch Positionierung der roten Auswahlrechtecke.
Die Breite der Auswahlrechtecke wird durch die grauen Trackerkästchen
eingestellt und definiert die Menge an Punkten aus der der eigentliche
Endpunkt durch eine der folgenden Methoden berechnet wird. Die tatsächlichen
Endpunkte werden durch rote vertikale Linie und rote Kästchen innerhalb
der Auswahlrechtecke angezeigt.
Einzelbereich
Zwei einzelne Punkte werden direkt als Endpunkte definiert. Die Punkte
werden als rote vertikale Linien ohne Auswahlbereich im Spektrum angezeigt.
Dies entspricht dem einfachen Linien Algorithmus.
Mittelwert
Die Endpunkte werden aus dem Mittelwert
der durch die Auswahlbereiche definierten Menge an Punkten berechnet.
Minimum
Die Endpunkte werden aus dem Minimum
der durch die Auswahlbereiche definierten Menge an Punkten berechnet.
Maximum
Die Endpunkte werden aus dem Maximum
der durch die Auswahlbereiche definierten Menge an Punkten berechnet.
Alternativ können die Werte direkt durch Eingabe der Parameter x-Anfang/x-Ende
bzw. Minimum-Anfang, Minimum-Ende, Maximum-Anfang, Maximum-Ende eingegeben
werden:
Der Zweipunkt-Algorithmus ist außerdem Teil der in der Schichtdickenkorrektur
verwendeten Basislinien-Korrektur. Im Kapitel Schichtdickenkorrektur
finden Sie eine detaillierte Beschreibung der Auswahlmethoden.
Der Spline-Algorithmus ist dem Linien-Algorithums sehr ähnlich, lediglich
die Bearbeitung der Basislinienknoten wird durch Spline-Kontrollpunkte
erweitert. Bei Verwendung des Spline-Algorithmus weist jeder Basislinienknoten
zusätzliche Spline-Kontrollpunkte zur Anpassung der Linienform auf. Durch
einfaches Verschieben der Spline-Kontrollpunkte lässt sich die Basislinienform
sehr genau an das Spektrum anpassen. Die folgende Abbildung zeigt einen
Basislinienknoten mit zwei Spline-Kontrollpunkten:
