数据与分析

1 - 2D 高斯拟合

概述

quatm/analysis/2D_gauss_fit.py 提供 二维高斯拟合分析（TwoDGaussFit）：订阅 图像流，收到图像后在 ROI 内做二维高斯拟合（astropy Gaussian2D + Const2D， Levenberg-Marquardt 迭代），把拟合参数发到数据流，把 1/e、1/e² 等高线掩膜发回图 像流。

另有快速版 quatm/analysis/2D_gauss_fit_fast.py：以 Cython 扩展完成核心拟合，接 口与功能相同。

输出参数：中心 x0 / y0、宽度 sigma_x / sigma_y、幅度与背景。

用法

from quatm.analysis.2D_gauss_fit import TwoDGaussFit

fitter = TwoDGaussFit(name="gauss2d")   # 订阅 imagestreams 图像流
fitter.run()

分析进程由分析管理器（AnalysisManager）勾选启动。

2 - 1D 高斯拟合

概述

quatm/analysis/gaussfit.py 提供 一维高斯拟合分析（Gaussfit）：作为独立分析 进程订阅数据流，对每一帧一维数据做高斯拟合并把结果发布到数据流。

拟合函数形如：

f(x) = A0 / (sqrt(2*pi) * sigma) * exp(-(x - pos)^2 / (2*sigma^2)) + offset

输出参数含 A0（面积）、sigma（宽度）、pos（中心）、offset（背景）与 height（峰高 = A0/(sqrt(2π)·σ)）。

配置属性

用法

from quatm.analysis.gaussfit import Gaussfit

gf = Gaussfit(name="gauss")   # name 作为属性/数据流命名空间
gf.run()

分析进程由分析管理器（AnalysisManager）勾选启动；输入流与参数在属性树中配置。

3 - 表格组件

概述

quatm/GUI/widgets/table_parameter.py 提供表格组件（table_parameter）：扩展 参数树，使参数能以表格形式显示和编辑 NumPy 记录数组，并可通过 registerParameterType 注册为可复用的自定义参数类型。

组件

关键方法

用法

from quatm.GUI.widgets.table_parameter import table_parameter

param = table_parameter(name="记录", value=recarray)   # 放入参数树

更完整说明见 表格参数。

4 - 数据订阅编辑器

概述

quatm/GUI/editors/subscription_editor.py 提供数据订阅编辑器 （SubscriptionEditor）：管理程序对数据流或图像流的订阅。界面显示当前订阅列表， 提供下拉框选择新流并添加，可删除订阅；变更即时同步到属性库并广播信号，供绘图/ 监视组件热更新。

关键方法

用法

from quatm.GUI.editors.subscription_editor import SubscriptionEditor

editor = SubscriptionEditor(props=props, category="Data", parent=parent)

构造参数：category 为 Image / Data / List；可用 propprefix、streamkey 与 fullList（List 模式）调整属性键与候选流。更完整说明见 订阅编辑器。

5 - 数据管理分析模块

概述

数据管理分析模块负责把实验产生的数据流汇总成“每次运行（run）”的完整记录并持久 化。quatm/servers/datamgr.py 的 DataSummary 是数据汇总内核：订阅若干数据通道 加实验开始/结束事件，把各 run 的数据整理成完整字典，可写入 HDF5、回读与清空。 quatm/GUI/h5storage/ 则提供基于它的数据管理界面（订阅、定时保存与绘图）。

核心组件

关键方法（DataSummary）

用法

from quatm.servers.datamgr import DataSummary

summ = DataSummary(name="sum")
summ.initDataq()      # 订阅属性中配置的通道
summ.run_forever()    # 阻塞式收数；随后 savetoFile 把 run 字典写入 .h5

输入通道与保存路径在属性树中配置；界面侧操作见 数据存储。

6 - 数据流订阅管理

概述

quatm/GUI/entries/scrollwindow.py 提供数据流订阅管理（ScrollWindow）：多通 道滚动数据查看主窗口，按数量排布 ScrollPlot 子图（每两个换一行），统一把数据块 分发到对应子图并刷新；PlotDataEditor 提供数据/图像流的下拉选择。

组件

关键方法

用法

from quatm.GUI.entries.scrollwindow import ScrollWindow

win = ScrollWindow(name="PMT 滚动监视", parent=parent, n_plots=2)

在每个子图上通过右键菜单完成数据流订阅、通道选择与配置；更完整说明见 滚动波形窗口。

7 - 图表动态显示器

概述

quatm/GUI/entries/updating_plot.py 提供 图表动态显示器：UpdatingPlot 是 PlotItem 子类，订阅数据流后定时拉取新数据并刷新曲线；LivePlot 则是 内嵌一个 UpdatingPlot 的控件容器，可附带图像流名，方便作为停靠面板嵌入其它窗口 。

组件

关键方法（UpdatingPlot）

用法

from quatm.GUI.entries.updating_plot import UpdatingPlot, LivePlot

plot = UpdatingPlot(name="PMT 信号")        # 直接作为绘图项
host = LivePlot(name="PMT 信号", parent=parent)  # 或作为容器嵌入界面

更完整说明见 实时绘图。

8 - 图形ROI管理器

概述

quatm/GUI/widgets/ROI.py 提供 ROI：继承 ROI，以唯一名 称通过中心属性库通信其颜色、位置与尺寸，适合在图形界面中显示和管理多个兴趣区域 ，并让远程客户端同步查看与调整。

方法

用法

from quatm.GUI.widgets.ROI import ROI

roi = ROI(name="分析区域", parent=view)   # name 需唯一，重名会共享属性
roi.update_from_properties()

更完整说明见 远程 ROI。

9 - 偏斜高斯拟合

概述

quatm/analysis/gaussfit_skewed.py 提供 偏斜高斯拟合分析（GaussfitSkewed）： 对数据流中每一帧一维数据做偏态正态分布拟合并把结果发布到数据流。相比普通高斯拟 合，偏斜高斯在峰形不对称（拖尾）时给出更好描述，结果中额外包含偏度参数与峰值位 置等。

用法

from quatm.analysis.gaussfit_skewed import GaussfitSkewed

gs = GaussfitSkewed(name="skewed")   # name 作为属性/数据流命名空间
gs.run()

输入数据流在属性 datastreams 中配置；分析进程由分析管理器（AnalysisManager） 勾选启动。

10 - 属性编辑器

概述

quatm/GUI/entries/property_editor.py 提供属性编辑器：把属性库的键值树展示成 可展开/可编辑的参数树，修改即写回；支持按子树浏览、搜索、保存/加载与 删除所选节点。

组件

用法

from quatm.GUI.entries.property_editor import PropEdit

editor = PropEdit(name="设备状态", props=props, subtree="/", parent=parent)

以 subtree 限定展示某一路径下的属性。更完整说明见 属性编辑器。

11 - 属性更新管理器

概述

quatm/analysis/props_check.py 提供属性更新管理器（PropsCheck）：作为独立分 析进程运行的看门狗，周期读取属性路径 _prop_path_abs 指定的时间戳属性，若超过 _deadman_delay_sec 仍未更新，则经 send_error（可配 Mattermost）报警。

关键方法

用法

from quatm.analysis.props_check import PropsCheck

pc = PropsCheck(name="props_watchdog")   # 属性命名空间
pc.run()

GUI 侧另有同用途的属性检查器（PropertiesChecker），验证属性中心确实在分发 更新（置标记再读回，未传播则弹窗并告警），见 属性检查器。

12 - 数据流图片流监视器

概述

quatm/GUI/entries/live_plot.py 提供数据流/图片流滚动监视（ScrollPlot）：多子 图滚动窗口 ScrollWindow 内，每个 ScrollPlot 订阅一条数据流的若干通道，维护环形 缓冲并滚动显示散点与滑动平均曲线；PlotDataEditor 提供数据源选择下拉。

组件

关键方法（ScrollPlot）

用法

from quatm.GUI.entries.live_plot import ScrollWindow

host = ScrollWindow(name="PMT 滚动监视", parent=parent, n_plots=2)

更完整说明见 实时滚动图。

13 - 数据实时监视器

概述

quatm/GUI/alignment/plotter.py 提供数据实时监视器（DataPlotterWidget）：绘 制测量过程中采集到的数据。支持数据源切换、x 轴与多个 y 轴选择器，每个 y 轴经一条 可配置的数据链（缩放系数 → 过滤器 → 分箱/拟合）处理后画入图区，并可导出 PDF。

组件

关键方法

Y 轴链（YAxisWidgetHelper）：updateYscale 设置缩放系数，右键菜单可 addBinning 分箱、addFitting 拟合（如高斯/线性），reevaluateData 在过滤器等 变化后重跑整条数据链。

用法

from quatm.GUI.alignment.plotter import DataPlotterWidget

plotter = DataPlotterWidget(
    axis_name="myaxis",
    prop_root="...",
    datastream_names=[".../data"],
    n_yaxis=1,
    parent=parent,
)
plotter.toggleConfig()   # 展开数据源 / x、y 轴选择配置

更完整说明见 辅助绘图。

14 - 数据图像和相机编辑器

概述

早期的统一界面曾提供 ParameterBox / ImageDataBox / CamPropsBox / DataBox 一组小部件，用于把单个数据流值、图像数据与相机属性显示为紧凑小框，并支持右键订阅 与数据选择。随着 GUI 拆分演进，这些能力已由当前组件分别承担：

相关页面

• 参数小框：参数框
• 图像显示：图像监视器
• 属性编辑：属性编辑器
• 订阅管理：订阅编辑器

15 - 图像查看器

概述

quatm/GUI/entries/image_group.py 提供图像查看窗口（ImageWindow）：以中央 ImageDisplay 图像显示器为主控件，四周停靠行/列线剖面与直方图色标等面板，用于成 像实验的实时监视与分析。

布局结构

显示参数（Viewer/ 命名空间：min/max levels、gradient、tick_position）构造时从属 性恢复、关闭时保存。

用法

from quatm.GUI.entries.image_group import ImageWindow

win = ImageWindow(name="吸收成像")   # 独立主窗口
win.show()

更完整说明见 图像查看器。

16 - 图像监视器

概述

quatm/GUI/entries/image_monitor.py 提供图像监视器（ImageDisplay）：自动更新 的图像显示窗口，定时从属性中订阅的图像流拉取最新帧，按分辨率与偏移变换后刷新显 示，并同步叠加掩码流；内置降噪、亮斑检测、当前帧保存与属性配置（显示级别、ROI 等）功能。

方法

用法

from quatm.GUI.entries.image_monitor import ImageDisplay

view = ImageDisplay(imagestreams=["camera/image"], parent=parent)
view.configureWindow()   # 调整显示级别、ROI 等

更完整说明见 图像监视器。

17 - 吸收成像

概述

quatm/analysis/imagedivider.py 提供 吸收成像分析（ImageDivider）：按 imgindex 收集含原子（atom）、无原子（no-atom）与背景（background）图像，结合 散射截面等物理参数，按 Beer-Lambert 定律计算光学密度（二维原子柱密度）并发布。

光强关系 I = I₀·exp(−n·σ)，因此柱密度 n = ln(I₀/I)/σ；失谐与线宽等物理参数在实 验开始时经事件消息更新。

配置属性

用法

from quatm.analysis.imagedivider import ImageDivider

div = ImageDivider(name="od")   # 订阅相应图像流
div.run()

分析进程由分析管理器（AnalysisManager）勾选启动。

18 - 离子检测系列

模块概览

判别流程

IonState 按各 imgindex 收集 check / survival / hot / shelved 系列图像，逐图检 测离子是否出现，汇总后给出产物态结果：

按 imgindex 归类各帧图像（check / survival / hot / shelved）
        ↓ 每帧用 blob 检测离子是否存在
     汇总 → 发布产物态结果

用法

from quatm.analysis.ion_state import IonState

det = IonState(name="ionstate")   # 订阅图像流并按 imgindex 归类
det.run()

各进程均由分析管理器（AnalysisManager）勾选启动；图像流、阈值与 imgindex 等在属 性树中配置。

19 - 图像处理工具

模块列表

以下均为订阅图像流的独立分析进程，位于 quatm/analysis/：

用法

from quatm.analysis.hot_pixel_filter import HotFilter

f = HotFilter(name="hotfix")   # 订阅图像流，按属性热像素列表过滤
f.run()

各进程均由分析管理器（AnalysisManager）勾选启动，输入流与参数在属性树中配置。