origin 9.0數(shù)據(jù)處理與分析 賀斌ppt課件

.,1,Origin9.0數(shù)據(jù)處理分析,ExperimentDesignandDataProcessing,.,Content,前言Origin的基本介紹軟件功能工作空間概述2D圖形繪制舉例,.,一、前言,隨著科學技術的進步，化學工作者需要處理越來越多的實驗數(shù)據(jù)，也需要掌握越來越多的數(shù)據(jù)處理方法，如對數(shù)據(jù)進行篩選、平滑、濾波、微分、積分、線性回歸、非線性擬合等。同時還需要繪制各種各樣的圖形，如二維、三維數(shù)據(jù)圖形等。各種儀器分析數(shù)據(jù)處理，如紅外光譜、紫外-可見光譜、X射線衍射、核磁共振數(shù)據(jù)等，也需要進行繪圖、分析、比較，并將其加工成為文本的一部分。,.,二、基本介紹,Origin是OriginLab公司出品的、較流行的專業(yè)函數(shù)繪圖軟件，是公認的簡單易學、操作靈活、功能強大的軟件，既可以滿足一般用戶的制圖需要，也可以滿足高級用戶數(shù)據(jù)分析、函數(shù)擬合的需要。自1991年問世以來，Origin以其操作簡便，功能開放，很快成為國際流行的分析軟件之一，獲得了廣泛的認可與應用。,.,三、軟件功能,Origin具有兩大主要功能：數(shù)據(jù)分析和繪圖。Origin的數(shù)據(jù)分析主要包括統(tǒng)計、信號處理、圖像處理、峰值分析和曲線擬合等各種完善的數(shù)學分析功能。準備好數(shù)據(jù)后，進行數(shù)據(jù)分析時，只需選擇所要分析的數(shù)據(jù)，然后再選擇相應的菜單命令即可。Origin的繪圖是基于模板的，Origin本身提供了幾十種二維和三維繪圖模板如：散點圖、條形圖、折線圖、餅圖、面積圖、曲面圖、等高線圖等。繪圖時，只要選擇所需要的模板就行。用戶可以自定義數(shù)學函數(shù)、圖形樣式和繪圖模板；可以和各種數(shù)據(jù)庫軟件、辦公軟件、圖像處理軟件等方便的連接。,.,Origin繪圖工作流程,初始圖形,導入,Origin成表,繪圖,實驗數(shù)據(jù),需要的曲線,可用圖形,論文或者分析,圖形定制,數(shù)據(jù)擬合,美化,論文或者分析,應用,應用,.,四、工作空間概述,.,工作表,工作表由垂直的列和水平的行組成列與行的交叉處稱為單元格每個單元格內(nèi)可包含數(shù)、文本、日期、時間等一個Origin項目中可以包含多個工作表添加行：鼠標至最后一行，Enter或添加列：空白處右擊鼠標或Column處AddnewcolumnColumn:標簽列誤差列數(shù)據(jù)屬性（黃色）列名稱,.,.,.,.,數(shù)據(jù)表中數(shù)據(jù)篩選,.,繪圖模板類型,.,.,.,坐標軸設置,沒有坐標軸的數(shù)據(jù)將毫無意義坐標軸的設置是達到圖形“規(guī)范化”的核心,.,17,Linear:線性坐標Log10:以10為底的對數(shù)坐標Probability:概率坐標Probit:概率單位坐標Reciprocal:倒數(shù)坐標OffsetReciprocal:熱力學溫標偏移的倒數(shù)坐標Logit:分對數(shù)坐標In:以e為底的對數(shù)坐標Log2:以2為底的對數(shù)坐標DoubleLogReciprocal:雙對數(shù)倒數(shù)坐標,.,18,.,19,重新生成圖例：Graph里NewLegend,.,五、簡單2D圖形繪制,繪制線(Line)圖,選中B列。單擊菜單命令【Plot】【Line】【Line】或2DGraphs工具欄的【Line】,示例準備:導入CurveFitting文件中的Gaussian.dat文件數(shù)據(jù)。,.,.,繪制Y誤差(YError)圖,選中C列將其設置為YError列,示例準備:導入CurveFitting文件中的Gaussian.dat文件數(shù)據(jù)。,.,單擊菜單命令【Plot】【Symbol】【YError】或2DGraphs工具欄上的【YError】按鈕,.,【YError】命令只繪制數(shù)據(jù)對應的誤差而不顯示數(shù)據(jù)點，如果希望對數(shù)據(jù)及其誤差同時作圖，應繪制含誤差棒(ErrorBar)圖,.,繪制XY誤差(XYError)圖,單擊Standard工具欄上的【AddNewColurnns】按鈕添加一個列，并將其值設置為1.5，(注:該步驟只是為了演示本例繪圖用，實際作圖時應采用真實的誤差數(shù)據(jù))。選中C、D列分別設置為YError、XError。,選中A、B、C和D四個列，然后單擊菜單命令【Plot】【Symbol】【XYError】或2DGraph工具欄上的【XYError】按鈕,示例準備:導入CurveFitting文件中的Gaussian.dat文件數(shù)據(jù)。,.,.,繪制垂線(VerticalDropLine)圖,選中B列。單擊菜單命令【Plot】【Symbol】【VerticalDropLine】或2DGraphs工具欄的【VerticalDropLine】按鈕,.,繪制氣泡(Bubble)圖,數(shù)據(jù)要求:用于作圖的數(shù)據(jù)包含兩個數(shù)值型Y列(第l個Y列設定氣泡縱向位置，第2個Y列用于設定氣泡的大小)。,選中B、C兩列。單擊菜單命令【Plot】【Symbol】【Bubble】或2DGraphs工具欄上的【Bubble】按鈕,.,.,繪制彩色點(ColorMapped)圖,數(shù)據(jù)要求:用于作圖的數(shù)據(jù)包含兩個數(shù)值型Y列(第1個Y列設定點的縱向位置，第2個Y列用于設定點的顏色)。,選中B、C兩列。單擊菜單命令【Plot】【Symbol】【ColorMapped】或2DGraphs工具欄上的【ColorMap】按鈕,.,.,繪制點線(Line+Symbol)圖,數(shù)據(jù)要求:用于作圖的數(shù)據(jù)包含一個或多個Y列。,選中B列。單擊菜單命令【Plot】【Line+Symbol】【Line+Symbol】或2DGraphs工具欄的【Line+Symbol】按鈕,.,繪制柱形(Column)圖,選中B列。單擊菜單命令【Plo】【ColumnslBars】【Column】或2DGraphs工具欄的【Column】按鈕,數(shù)據(jù)要求:用于作圖的數(shù)據(jù)為數(shù)值型可包含一個或多個Y列。示例準備:導入Graphing文件夾中的AXES.DAT文件數(shù)據(jù)。,.,繪制條形(Bar)圖,數(shù)據(jù)要求:用于作圖的數(shù)據(jù)為數(shù)值型可包含一個或多個Y列。,選中B列。單擊菜單命令【Plot】【ColumnslBars】【Bar】或2DGraphs工具欄的【Bar】按鈕,.,繪制堆壘柱形(StackColumn)圖,數(shù)據(jù)要求:用于作圖的數(shù)據(jù)為數(shù)值型且包含多個Y列。示例準備:導入Graphing文件夾中的Group.DAT文件數(shù)據(jù)。,選中所有的Y列。單擊菜單命令【Plot】【Columns/Bars【StackColumn】或2DGraphs工具欄的【StackColumn】按鈕,.,繪制堆壘條形(StackBar)圖,選中所有的Y列。單擊菜單命令【Plot】【ColumnslBars】【StackBar】或2DGraphs工具欄的【StackBar】按鈕,數(shù)據(jù)要求:用于作圖的數(shù)據(jù)為數(shù)值型且包含多個Y列。,.,繪制浮動柱形(FloatingColumn)圖,數(shù)據(jù)要求:用于作圖的數(shù)據(jù)為數(shù)值型且包含多個Y列。,選中所有的Y列。單擊菜單命令【Plot】【ColurrmslBars】【FloatingColumn】或2DGraphs工具欄的【FloatingColumn】按鈕,.,繪制浮動條形(StackBar)圖,數(shù)據(jù)要求:用于作圖的數(shù)據(jù)為數(shù)值型且包含多個Y列。,選中所有的Y列。單擊菜單命令【Plot】【Columns/Bars】【FloatingBar】或2DGraphs工具欄的【FloatingBar】按鈕,.,繪制餅(PieChart)圖,數(shù)據(jù)要求:用于作圖的數(shù)據(jù)為數(shù)值型且只包含一個Y列。,選中B列。單擊菜單命令【Plot】【ColumnslBars】【Pie】或2DGraphs工具欄的【PieChar】按鈕,.,繪制Y軸錯位堆壘曲線圖,Y軸錯位堆壘曲線圖將多條曲線在單個圖層上從上到下堆壘并將其縱軸(y軸)做適當?shù)腻e位，特別適合繪制多條包含多個峰的曲線圖形。數(shù)據(jù)要求:包含多個數(shù)值型Y列。,選中所有的Y列。單擊菜單命令【Plot】【Multi-Curve】【StackLinesbyYOffsets】或2DGraphs工具欄的【StackLinesbyYOffsets】按鈕,.,六、舉例,標準曲線紅外譜圖XPS,.,多圖層,多圖層圖形將圖形的展示提高到一個新的層次。Origin中提供了多種模板，有DoubleYAxis,Horizontal2Panel,4Panel,9Panel,Stack，方法相同。,DoubleYAxis(兩個Y軸數(shù)值范圍相差很大),.,作圖步驟：在B(Y)后添加兩列空白列選擇前三列作柱狀圖添加圖層：光標至圖層1右側(cè)，右擊，選擇NewLayer-RightY選擇后兩列數(shù)據(jù)，拖至graph或者在圖層2處右擊選擇LayerContent/Plotsetup，引入折線折線改為柱狀圖，調(diào)整坐標軸，美化圖形,.,局部放大圖Zoom,.,Multi-curve,導入數(shù)據(jù)，并輸入LongName和Units。堆疊操作全選數(shù)據(jù)PlotMuti-curveStackLinesbyYOffsetIndependent移動曲線調(diào)整坐標軸。平滑操作AnalysisSignalProcessingSmooth,.,.,根據(jù)需求選擇,輸入、導出數(shù)據(jù)的連接關系,平滑,.,平滑,.,設置平滑方式：點擊數(shù)據(jù)線，右擊選擇PlotDetails，選擇Line選項：Connect中選擇平滑方式。,平滑方式：Straight直接作圖，不平滑B-SplineSpline,平滑（XRD）,.,.,在數(shù)據(jù)分析處理過程中，經(jīng)常需要從一組測定的數(shù)據(jù)，例如N個點(Xi，Yj)，去求得因變量Y對自變量X的一個近似解析表達式，這就是數(shù)據(jù)回歸、擬合。Origin提供了線性、多項式、非線性函數(shù)以及自定義函數(shù)擬合等多種數(shù)據(jù)擬合模塊可以方便地對數(shù)據(jù)進行回歸、擬合分析。,七、數(shù)據(jù)回歸和擬合,.,打開【Data】菜單選中B列數(shù)據(jù)。選擇參加擬合數(shù)據(jù)范圍并屏蔽不參與擬合的數(shù)據(jù)(這里不做改變，即B列所有數(shù)據(jù)均參與擬合）。單擊菜單命令【Analysis】【Fitting】【FitLinear.】,嵌入的擬合參數(shù),線性擬合,.,【LinearFit】對話框,線性擬合,用于設定參與擬合的數(shù)據(jù)改變后重新計算的模式,2020/5/11,.,（1）Gauss擬合,選擇參加擬合數(shù)據(jù)范圍并屏蔽不參與擬合的數(shù)據(jù)(這里不做改變，即B列所有數(shù)據(jù)均參與擬合）。單擊菜單命令【Analysis】，【Fitting】【NonlinearCurveFit.】打開【NLFit】對話框，,非線性曲線擬合,.,在【Settings】標簽卡中的【FunctionSelection】選項頁里選擇函數(shù)為Gauss,非線性曲線擬合,.,非線性曲線擬合,新增的擬合結果和報告,2020/5/11,.,（2）指數(shù)擬合,示例準備:導入CurveFitting文件夾中的ExponentialDecay.dat文件數(shù)據(jù)，然后選中B列并繪制散點圖。,選擇參加擬合數(shù)據(jù)范圍并屏蔽不參與擬合的數(shù)據(jù)(這里不做改變，即B列所有數(shù)據(jù)均參與擬合）。單擊【Analysis】【Fitting】【FitExponential.】打開【NLFit】對話框，在打開【NLFit】對話框單擊【Fit】按鈕應用擬合并確認切換到報告提示,非線性曲線擬合,.,擬合結果和報告,2020/5/11,.,NonLinealFit】對話框,【Settings】標簽卡,用于設定擬合函數(shù)、參與擬合數(shù)據(jù)選擇、擬合曲線、擬合選項、報告輸出控制等。,非線性曲線擬合,2020/5/11,.,【Code】標簽卡,用于顯示擬合函數(shù)代碼,【Parameters】標簽卡,設定需要固定值的擬合參數(shù),【Bounds】標簽卡,用于設定擬合參數(shù)的邊界,【Residual】標簽卡,用來顯示殘差示例，,【For