低质量扫描电镜图像增强设计及实现.pdf

《低质量扫描电镜图像增强设计及实现.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、mageProcessingandMultimediaTechnology低质量扫描电镜图像增强设计及实现孙羽，孙浩亮，朱若华，杨志强，柯睿，傅强，常胜(武汉大学物理科学与技术学院，湖北武汉430072)摘要：扫描电镜是研究微观结构的一种常用的科研手段，但由于荷电效应、边缘效应、样品损伤等原因，易生成低质量的电镜图像，从而影响对样品的分析。总结了低质量图像的规律，针对扫描电镜图像的特点设计了适合的增强算法，提高了图像的质量，并进一步设计了勾勒样品边缘的方法，拓展了电镜图像分析功能。基于SoPC技术的嵌入式平台，实现了整个电镜图像处理流程。DEII开发板实验表明，提出的方法可有效提高低

2、质量电镜图片的质量，给科研工作者提供了一种更准确、轻松的从扫描电镜图像中获取所需信息的途径。关键词：扫描电子显微镜；图像增强；边沿检测；可编程片上系统中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1674—7720(2014)14—0038—04Designandimplementationoflowqualityscanningelectronmicroscope●’enhancementDlCtUreSSunYu，SunHaoliang，ZhuRuohua，YangZhiqiang，KeRui，FuQiang，ChangSheng(SchoolofPhysicsandTechno

3、logy，WuhanUniversity，Wuhan430072，China)Abstract：ScanningelectronmicroscopefSEM)iSawidelyusedtoolonmicrostructureresearch．Becauseofchargedeffect，edgeeffectandsampleinjury，lowqualitySEMpicturesareoftengot，whichweakentheanalysisofsamples．Inthispaper，thereasonoflowqualitypictureanditscharacterarest

4、udied．Basedonthem，aspecificenhancementalgorithmforlowqualitySEMpie—turesisdesigned，whichincreasesSEMpicturesquality．Besidesthat，edgesofsamplesinpicturearedetected，whichimprovesSEMSfunction．ThewholeprocessisimplementedinanSoPCplatform．TheexperimentsonDEIIshowthatourmethodcanimproveSEMpictureSqua

5、lityobviously．ItprovidesresearchersanovelwayofextractinginformationfromSEMpictureaccuratelyandeasily．Keywords：scanningelectronmicroscope(SEM)；imageenhancement；edgedetection；systemonprogrammablechip(SoPC)扫描电子显微镜SEM(ScanningElectronMicroscope)字图像处理技术[31已经日臻成熟，已广泛运用于各领以接收二次电子束⋯的信息束来形成观测样品的图像，域。SEM

6、图像亦是一种图像，也可使用数字图像处理方通过对图像的分析获取观测样品的特性，广泛应用于物法来提高其质量，但相应的工作尚不常见。理、化学、生物、材料等多领域的科学研究和工程实践。针对以上情况以及科研人员的需求，本文将数字图但由于荷电效应、边缘效应、样品损伤、样本的导电性不像处理方法引入到SEM图像分析，构建了低质量扫描理想等客观因素以及电镜操作人员的水平等主观因素，电镜图像增强处理流程。根据不同的低质量原因将图像扫描电镜易产生低质量图像。这些低质量图像存在模分类处理；通过空间域图像增强[4-5]方法改善SEM图像糊、对比度小、噪声大、边缘不明显等缺陷，导致样品信质量，提高分辨率，调节合

7、适的亮度；进一步研究图像识息难以有效提取，给相关的科研工作带来阻碍。别功能，自动勾勒样品边缘，易于研究人员精确简单地面对这一问题，目前已有的对改善SEM图像的研究识别出样品对象。整体算法在SoPC的嵌入式平台上得大部分集中在SEM操作手段[21的改进和SEM仪器设计到了实现，为扫描电子显微镜性能的增强和功能的扩展制造的精度上。前一种方式依赖于操作人员的熟练度，提供了新的途径。后一种方式则会产生较高的成本。在现今信息社会，数1SEM图像质量判别及增强基金项目