基于圖像識別的SPM自動標(biāo)定技術(shù)研究.pdf

1、近年來，納米科技發(fā)展的非常迅速，已經(jīng)成為本世紀(jì)最核心的技術(shù)之一，而納米科技的競爭，很大程度上體現(xiàn)在納米表征和納米操縱儀器的競爭。掃描探針顯微鏡(SPM)作為納米科技的“眼”和“手”，不斷提高它的測量和定位精度是納米儀器界始終追求的目標(biāo)。但是，由于掃描探針顯微鏡驅(qū)動機(jī)構(gòu)的非線性，往往會導(dǎo)致掃描圖像的扭曲和失真。為了解決上述問題，需要建立SPM的非線性校正模型。在建模的過程中，建模參數(shù)的標(biāo)定是整個建模成功與否的先決條件。以往我們采用人為標(biāo)定

2、的方法，不但效率低，而且標(biāo)定過程受人為因素干擾大。采用基于圖像識別的SPM自動標(biāo)定算法，不但可以大大提高標(biāo)定效率，同時還有著更高的標(biāo)定精度。 本文根據(jù)圖像預(yù)處理和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的相關(guān)理論，針對標(biāo)準(zhǔn)二維光柵這種特殊圖像，提出了一套行之有效的處理方法，并指出了其中需要注意的關(guān)鍵技術(shù)，這是圖像預(yù)處理和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)在光柵類圖像上應(yīng)用的一種全新嘗試。與此同時，本文在最小距離分類法的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步引入了點(diǎn)到直線距離的判定方法，這是對最小距離分類法

3、的一種完善。本文最后，結(jié)合光柵圖像特點(diǎn)，提出了一套標(biāo)準(zhǔn)二維光柵的全自動標(biāo)定算法，目前在國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)上還未見類似成果的報道。本文從圖像處理技術(shù)出發(fā)，利用VB6.0作為開發(fā)平臺，開發(fā)了基于圖像識別的SPM自動標(biāo)定軟件模塊，以實(shí)現(xiàn)非線性建模參數(shù)的自動獲取。本文的主要工作內(nèi)容如下：研究圖像預(yù)處理和圖像分割理論，在光柵刻錄深淺不均勻的情況下，引入智能分割策略，正確完成圖像二值化；研究數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)在標(biāo)準(zhǔn)二維光柵圖像中的應(yīng)用，提出具體算法流程并指明需