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如何改造扫描电子显微镜图像系统

时间:2020-12-04 10:10 来源:上海帆丽华  作者:管理员 点击次数:
 
SEM(扫描电子显微镜)是观察材料微观表面形貌的主要工具,主要包括真空系统、电子光学系统、成像系统和控制系统等。在计算机控制下,现代扫描电镜图像显示系统和控制系统均已实现数字化,同时又增加了图像处理功能,可以方便地与通用软件结合,方便编辑报表、论文和信息。
扫描电子显微镜
对早期的模拟图像系统和由专用计算机控制的数字图像系统而言,可通过计算机图像采集系统外接,使模拟图像或图像系统数字化。
 
模拟图像的数字化是什么?即把所获得的图像模拟信号通过 ADC (ADC)转换成数据输入计算机进行存储、显示和处理。按照这一原理制作的影像系统,就是我们所说的被动影像系统。优势:采集卡电路简单,价格低廉。缺陷:安装、调试困难,因为需要与扫描电子显微镜扫描系统同步,因此要改变原扫描电子显微镜内部电路,一不小心就会造成事故,给扫描电子显微镜带来硬伤。
 
此外,由于不能与扫描电子显微镜真正同步,采集到的图像变形, zui明显的是圆形变成椭圆,同时无法实时处理,只有存储以后处理采集到的图像,才能输出。数字化的图像系统是什么?将模拟扫描系统替换为数字扫描系统,由模拟扫描系统获得的图像信号数据,与电子束扫描点上的样品信息完全对应,图像显示分辨率与样品上电子束扫描的行数和列数对应,图像扫描和图像显示全部数字化。
 
现代数字扫描电子显微镜的自定义分辨率值为:1024×1024,这是一个很好的数值(从采集速度和分辨率两方面考虑),与所谓被动式图像系统中的图像分辨率不是一个概念。
 
这种系统我们称之为主动成像系统,国外对扫描电镜进行升级时也采用了这种方法。优势:图像质量好,速度快,无图像变形等问题,安装简单,因为所有的扫描电子显微镜都预留了外部图像控制接口,当外部控制信号到来时,内部扫描部分自动旁路,显示部分自动消除,无需改变内部电路结构。不足:采集卡电路复杂,成本高。
 
本文介绍了两种利用扫描电子显微镜对图像进行处理的方法,其主要区别在于:它是一种“被动图像系统”还是“主动图像系统”,其中主动图像系统在近年来的国际上被广泛采用,因为被动图像系统是一个早期图像数字化的过渡产品,所谓的图像分辨率本质上是模拟信号采样点,不是数字图像,像质差,而主动图像系统所宣称的分辨率才是真正的数字图像分辨率,能够有效地提高图像质量。
 
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