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O(shè)rigin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(xué)技術(shù)的進(jìn)步，化學(xué)工作者需要處理越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，也需要掌握越來(lái)越多的數(shù)據(jù)處理方法，如對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、平滑、濾波、微分、積分、線性回歸、非線性擬合等。同時(shí)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(jìn)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(rèn)的簡(jiǎn)單易學(xué)、操作靈活、功能強(qiáng)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(jí)用戶數(shù)據(jù)分析、函數(shù)擬合的需要。自1991年問(wèn)世以來(lái)，Origin以其操作簡(jiǎn)便，功能開放，很快成為國(guó)際流行的分析軟件之一，獲得了廣泛的認(rèn)可與應(yīng)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(jì)、信號(hào)處理、圖像處理、峰值分析和曲線擬合等各種完善的數(shù)學(xué)分析功能。準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)后，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)，只需選擇所要分析的數(shù)據(jù)，然后再選擇相應(yīng)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(diǎn)圖、條形圖、折線圖、餅圖、面積圖、曲面圖、等高線圖等。繪圖時(shí)，只要選擇所需要的模板就行。用戶可以自定義數(shù)學(xué)函數(shù)、圖形樣式和繪圖模板；可以和各種數(shù)據(jù)庫(kù)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(dǎo)入,Origin成表,繪圖,實(shí)驗(yàn)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(yīng)用,應(yīng)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(gè)單元格內(nèi)可包含數(shù)、文本、日期、時(shí)間等一個(gè)Origin項(xiàng)目中可以包含多個(gè)工作表添加行：鼠標(biāo)至最后一行，Enter或添加列：空白處右擊鼠標(biāo)或Column處AddnewcolumnColumn:標(biāo)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(biāo)軸設(shè)置,沒有坐標(biāo)軸的數(shù)據(jù)將毫無(wú)意義坐標(biāo)軸的設(shè)置是達(dá)到圖形“規(guī)范化”的核心,.,17,Linear:線性坐標(biāo)Log10:以10為底的對(duì)數(shù)坐標(biāo)Probability:概率坐標(biāo)Probit:概率單位坐標(biāo)Reciprocal:倒數(shù)坐標(biāo)OffsetReciprocal:熱力學(xué)溫標(biāo)偏移的倒數(shù)坐標(biāo)Logit:分對(duì)數(shù)坐標(biāo)In:以e為底的對(duì)數(shù)坐標(biāo)Log2:以2為底的對(duì)數(shù)坐標(biāo)DoubleLogReciprocal:雙對(duì)數(shù)倒數(shù)坐標(biāo),.,18,.,19,重新生成圖例：Graph里NewLegend,.,五、簡(jiǎn)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(zhǔn)備:導(dǎo)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(shè)置為YError列,示例準(zhǔn)備:導(dǎo)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(duì)應(yīng)的誤差而不顯示數(shù)據(jù)點(diǎn)，如果希望對(duì)數(shù)據(jù)及其誤差同時(shí)作圖，應(yīng)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(gè)列，并將其值設(shè)置為1.5，(注:該步驟只是為了演示本例繪圖用，實(shí)際作圖時(shí)應(yīng)采用真實(shí)的誤差數(shù)據(jù))。選中C、D列分別設(shè)置為YError、XError。,選中A、B、C和D四個(gè)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(zhǔn)備:導(dǎo)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(gè)數(shù)值型Y列(第l個(gè)Y列設(shè)定氣泡縱向位置，第2個(gè)Y列用于設(shè)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(diǎn)(ColorMapped)圖,數(shù)據(jù)要求:用于作圖的數(shù)據(jù)包含兩個(gè)數(shù)值型Y列(第1個(gè)Y列設(shè)定點(diǎn)的縱向位置，第2個(gè)Y列用于設(shè)定點(diǎn)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(diǎn)線(Line+Symbol)圖,數(shù)據(jù)要求:用于作圖的數(shù)據(jù)包含一個(gè)或多個(gè)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(gè)或多個(gè)Y列。示例準(zhǔn)備:導(dǎo)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(gè)或多個(gè)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(gè)Y列。示例準(zhǔn)備:導(dǎo)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(gè)Y列。,.,繪制浮動(dòng)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(gè)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(dòng)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(gè)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(gè)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(cuò)位堆壘曲線圖,Y軸錯(cuò)位堆壘曲線圖將多條曲線在單個(gè)圖層上從上到下堆壘并將其縱軸(y軸)做適當(dāng)?shù)腻e(cuò)位，特別適合繪制多條包含多個(gè)峰的曲線圖形。數(shù)據(jù)要求:包含多個(gè)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(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(gè)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(biāo)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(biāo)軸，美化圖形,.,局部放大圖Zoom,.,Multi-curve,導(dǎo)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(dòng)曲線調(diào)整坐標(biāo)軸。平滑操作AnalysisSignalProcessingSmooth,.,.,根據(jù)需求選擇,輸入、導(dǎo)出數(shù)據(jù)的連接關(guān)系,平滑,.,平滑,.,設(shè)置平滑方式：點(diǎn)擊數(shù)據(jù)線，右擊選擇PlotDetails，選擇Line選項(xiàng)：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(guò)程中，經(jīng)常需要從一組測(cè)定的數(shù)據(jù)，例如N個(gè)點(diǎn)(Xi，Yj)，去求得因變量Y對(duì)自變量X的一個(gè)近似解析表達(dá)式，這就是數(shù)據(jù)回歸、擬合。Origin提供了線性、多項(xiàng)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)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(duì)話框,線性擬合,用于設(shè)定參與擬合的數(shù)據(jù)改變后重新計(jì)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(duì)話框，,非線性曲線擬合,.,在【Settings】標(biāo)簽卡中的【FunctionSelection】選項(xiàng)頁(yè)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(jié)果和報(bào)告,2020/5/11,.,（2）指數(shù)擬合,示例準(zhǔn)備:導(dǎo)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(diǎn)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(duì)話框，在打開【NLFit】對(duì)話框單擊【Fit】按鈕應(yīng)用擬合并確認(rèn)切換到報(bào)告提示,非線性曲線擬合,.,擬合結(jié)果和報(bào)告,2020/5/11,.,NonLinealFit】對(duì)話框,【Settings】標(biāo)簽卡,用于設(shè)定擬合函數(shù)、參與擬合數(shù)據(jù)選擇、擬合曲線、擬合選項(xiàng)、報(bào)告輸出控制等。,非線性曲線擬合,2020/5/11,.,【Code】標(biāo)簽卡,用于顯示擬合函數(shù)代碼,【Parameters】標(biāo)簽卡,設(shè)定需要固定值的擬合參數(shù),【Bounds】標(biāo)簽卡,用于設(shè)定擬合參數(shù)的邊界,【Residual】標(biāo)簽卡,用來(lái)顯示殘差示例，,【For