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技術(shù)文章

掃描電子顯微鏡圖像系統(tǒng)改造方法

閱讀：1271發(fā)布時(shí)間：2007-1-31

掃描電子顯微鏡是觀察物質(zhì)微觀表面形貌的主要工具，它主要由真空系統(tǒng)、電子光學(xué)系統(tǒng)、圖像系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。現(xiàn)代掃描電子顯微鏡圖像顯示系統(tǒng)和控制系統(tǒng)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)PC控制下的數(shù)字化，同時(shí)增加了圖像處理功能，能夠容易的與通用軟件相結(jié)合，方便編輯報(bào)告、論文和信息傳送。對(duì)于早期模擬圖像系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制的數(shù)字圖像系統(tǒng)的掃描電子顯微鏡可以通過(guò)外接計(jì)算機(jī)圖像采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模擬圖像數(shù)字化，或圖像系統(tǒng)數(shù)字化。 什么是模擬圖像數(shù)字化？就是將獲取的圖像模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）變成數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)、顯示和處理。根據(jù)這種原理制成的圖像系統(tǒng)，就是我們常說(shuō)的被動(dòng)式圖像系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)：采集卡電路簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：安裝、調(diào)試?yán)щy，因?yàn)樗枰蛼呙桦娮语@微鏡的掃描系統(tǒng)同步，所以要改變?cè)瓛呙桦娮语@微鏡內(nèi)部電路，稍不小心就會(huì)造成事故，給掃描電子顯微鏡帶來(lái)硬傷。另外，由于不能和掃描電子顯微鏡掃描真正同步，采集到的圖像變形，zui為明顯的是圓變?yōu)闄E圓，同時(shí)不能實(shí)時(shí)處理，只有將采集到的圖像存儲(chǔ)以后進(jìn)行處理，才可以輸出。 什么是圖像系統(tǒng)數(shù)字化？用數(shù)字掃描系統(tǒng)替代模擬掃描系統(tǒng)，由此獲取的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)，*對(duì)應(yīng)電子束掃描點(diǎn)上的樣品信息，圖像顯示分辨率對(duì)應(yīng)電子束在樣品上掃描過(guò)的行和列的點(diǎn)數(shù)，圖像掃描和圖像顯示全數(shù)字化。需要說(shuō)明的是現(xiàn)代數(shù)字掃描電子顯微鏡自定義分辨率值為：1024×1024，這是一個(gè)*值（從采集速度和分辨率兩方面考慮），這和被動(dòng)式圖像系統(tǒng)所謂的圖像分辨率不是一個(gè)概念。我們稱這樣的系統(tǒng)為主動(dòng)式圖像系統(tǒng)，國(guó)外升級(jí)掃描電子顯微鏡也是采用此種方法。其優(yōu)點(diǎn)：圖像質(zhì)量高，速度快，不會(huì)產(chǎn)生圖像變形等問(wèn)題，安裝簡(jiǎn)單，因?yàn)樗袙呙桦娮语@微鏡都預(yù)留有外部圖像控制接口，當(dāng)外部控制信號(hào)到來(lái)時(shí)，內(nèi)部掃描部分自動(dòng)被旁路，顯示部分被消隱，不需要改變?nèi)魏蝺?nèi)部電路結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)：采集卡電路復(fù)雜，成本高。 綜述，以上介紹了兩種掃描電子顯微鏡改造圖像系統(tǒng)的方法，zui主要的區(qū)別在于是“被動(dòng)式圖像系統(tǒng)"還是“主動(dòng)式圖像系統(tǒng)"上，其中主動(dòng)式圖像系統(tǒng)是近年來(lái)上普遍使用的，因?yàn)楸粍?dòng)式圖像系統(tǒng)是一種早期圖像數(shù)字化過(guò)渡產(chǎn)品，所謂的圖像分辨率實(shí)質(zhì)上是模擬信號(hào)取樣點(diǎn)數(shù)，并非數(shù)字圖像分辨率，像質(zhì)較差，而主動(dòng)式圖像系統(tǒng)標(biāo)稱的分辨率才真正是數(shù)字圖像分辨率，可以有效提高圖像質(zhì)量。

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