[发明专利]一种处理Laue衍射图片的方法及系统

权利要求书

1.一种处理Laue衍射图片的方法，其特征在于，包括：

步骤M1：基于Laue实验测得衍射观测图案和衍射参考图案；

步骤M2：对衍射参考图案和衍射观测图案进行预处理，得到预处理后的衍射观测图案和衍射参考图案；

步骤M3：基于预设弹性变形梯度张量采用全局集成数字图像相干技术配准预处理后的衍射参考图案和衍射观测图案，得到配准后的被衍射区域的弹性变形梯度张量；

步骤M4：基于得到的配准后被衍射区域的弹性变形梯度张量，得到衍射样品中的弹性应力；

所述Laue衍射观测图案是通过复合波长的X射线在晶体材料中发生衍射而形成的斑点状的衍射图案；

所述衍射参考图案是从Laue实验的观测图案中选取没有发生变形或变形程度在预设范围内的图案作为衍射参考图案。

2.根据权利要求1所述的处理Laue衍射图片的方法，其特征在于，所述步骤M2包括：

步骤M2.1：调整衍射观测图案的亮度，使得衍射参考图案和衍射观测图案的像素灰度值的平均值和方差相同，得到处理后的衍射观测图案；

步骤M2.2：计算衍射参考图案和处理后的衍射观测图案的残差，并基于计算得到的残差计算若干张图案残差场的分布，得到衍射参考图案和衍射观测图案噪声的标准差；

步骤M2.3：将衍射参考图案和衍射观测图案除以标准差，得到预处理后的衍射参考图案和衍射观测图案。

3.根据权利要求1所述的处理Laue衍射图片的方法，其特征在于，所述步骤M2.2中残差包括：

r＝f(x)-g[x+u(F^e,x)] (1)

其中，r表示残差；f(x)表示衍射参考图案；g(x)表示衍射观测图案；u(F^e,x)表示在弹性变形梯度张量F^e作用下x处的位移。

4.根据权利要求1所述的处理Laue衍射图片的方法，其特征在于，所述步骤M3包括：设立表征预处理后的衍射参考图案和衍射观测图案差距为目标函数，基于预设的弹性变形梯度张量，采用全局集成数字图像相干技术配准衍射参考图案和预处理后的衍射观测图案，直至目标函数收敛。

5.根据权利要求4所述的处理Laue衍射图片的方法，其特征在于，所述目标函数包括：

θ＝∑_ROI(f(x)-g[x+u(F^e,x)])² (1)

其中，ROI表示计算域；u(F^e,x)表示在弹性变形梯度张量F^e作用下x处的位移；f(x)表示衍射参考图案；g(x)表示衍射观测图案；

以荧光屏为参考系，考察X射线束与样品的作用区域S，样品的作用区域S是Laue衍射图案中心，坐标位置定义为(x^＊,y^＊,-z^＊)，则：

其中，u表示位移；p表示投影矢量；p′表示经过弹性变形后的投影矢量，下标z表示矢量F^ep在z方向上的分量；

其中，X表示未变形情况下样品中任一物质点的位置矢量；未变形情况下物质点的位置矢量由空间中的坐标X、Y、Z表示；x^e表示变形后物质点的位置矢量，变形后物质点的位置矢量由空间中的坐标x^e、y^e、z^e表示；上标e表示变形的性质为弹性。

6.根据权利要求4所述的处理Laue衍射图片的方法，其特征在于，所述目标函数收敛包括：采用牛顿算法修正弹性变形梯度张量参数，逐步降低目标函数以至收敛，得到配准后的被衍射区域的弹性变形梯度张量。