晶飞FLA5000光谱仪.FlaSpec格式解析批处理导出CSV文件

news2025/1/19 8:27:06

引言

首先说明下晶飞上位机软件存在的问题，实验所采用的FLA5000型号光谱仪，光谱波段从280-970nm，FWHM值为2.4nm。
1、上位机软件中的光谱数据复制功能基本是废的，最多只能到599.9nm，后面的数据全部消失。
2、上位机软件本身无法导出csv或其他格式的光谱数据文件，只能以FlaSpec格式进行保存，所以需要对该格式进行分析。
3、提供了光谱表功能，但是问题在于依然无法全部显示数据，只能到800nm左右，并且没有提供保存数据功能，只能手动复制。

PS:可能是我不会用，也可能是拿到的非最新版软件，晶飞上位机软件确实存在蛮多问题，或者说交互逻辑反直觉，但是光谱仪的一致性还不错，如下图所示，但是其动态范围较低(技术手册上的指标比USB2000要高，但是实测就是差了一大截)，容易饱和，限制了实验及应用场景。
在这里插入图片描述

数据格式分析

将FlaSpec文件以文本格式打开（这里使用Notepad++)，根据官方软件中所查看到的数据进行多点匹配，可以得知，其文件中记录的FWHM值为1nm，该型号物理FWHM值为2.4nm，故推测其为插值得到。

如下图1所示，line5：起始波段；line6：截止波段；line7：最大峰值；line15：第一个波段幅值在这里插入图片描述
其他数据暂时不知用途，line1-4猜测应该为波长间隔、采样次数、积分时间、滑动平均次数等。
line10-14猜测应为触发模式是否开启等参数，如下图2所示。

在line700：为截止波段幅值
line701，会出现一个空白行，而后的数据又开始从起始幅值开始记录数据？
在这里插入图片描述

批处理代码

运行流程：首先读取路径下所有FlaSpec文件，并且提取指定范围的数据，复制到对应名称的csv文件，然后读取所有csv文件，使用pandas工具进行合并到一个csv文件中。

import os
import pandas as pd

def extract_data(file_path):
    # 打开文件并读取内容
    with open(file_path, 'r') as f:
        lines = f.readlines()

    # 提取第15行到第700行的数据
    data_lines = lines[14:699]

    # 将数据保存到一个字符串中
    data_str = ''
    for line in data_lines:
        data_str += line

    return data_str

def main():
    # 指定要读取的文件夹路径，输入你的路径
    folder_path = 'XXX/PycharmProjects/Fla5000/folder'

    # 遍历文件夹中所有的.FlaSpec文件
    for filename in os.listdir(folder_path):
        if filename.endswith('.FlaSpec'):
            file_path = os.path.join(folder_path, filename)

            # 提取数据并保存到一个新的.csv文件中
            data_str = extract_data(file_path)
            csv_filename = os.path.splitext(filename)[0] + '.csv'
            csv_path = os.path.join(folder_path, csv_filename)
            with open(csv_path, 'w') as f:
                f.write(data_str)

    # 获取文件夹中所有csv文件的路径
    csv_files = [os.path.join(folder_path, f) for f in os.listdir(folder_path) if f.endswith('.csv')]

    # 合并csv文件
    df_list = []
    for csv_file in csv_files:
        df = pd.read_csv(csv_file, header=None)
        df_list.append(df)
    merged_df = pd.concat(df_list, axis=1)

    # 将合并后的数据保存为新的csv文件
    merged_df.to_csv(os.path.join(folder_path, 'merged_data.csv'), index=False, header=None)

if __name__ == '__main__':
    main()

路径下的各类文件。
在这里插入图片描述

需要注意的是，如果安装pandas出现错误，可以使用使用代码[1]进行安装，在此表示感谢。

py -3 -m pip install pandas -i http://pypi.douban.com/simple/ --trusted-host pypi.douban.com

结语

综上所述，FlaSpec文件格式较为简单，容易使用python等语言进行批量处理，在进行数据采集及后续的数据分析过程中，使用该格式文件只能说是曲线救国了，后续如果继续使用该光谱仪，会将批处理代码实现后放出。
初步构想为自动读取文件夹下所有flaspec文件，并根据数据格式进行解析，后写入到一个同csv文件中。