[發(fā)明專利]掃描電鏡圖像的三維重建方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811230563.4
• 申請(qǐng)日: 2018-10-22
• 公開（公告）號(hào): CN109448109B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱軍輝;徐偉;汝長(zhǎng)海;孫鈺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇集萃微納自動(dòng)化系統(tǒng)與裝備技術(shù)研究所有限公司
• 主分類號(hào): G06T17/00
• 分類號(hào): G06T17/00;G06V20/69;G06V10/75
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李艾

1.一種掃描電鏡圖像的三維重建方法，其特征在于，包括：

設(shè)定圖像數(shù)目閾值，對(duì)SEM采集的圖像首幀選取模板區(qū)域；

以預(yù)定義步長(zhǎng)移動(dòng)樣平臺(tái)，獲取實(shí)時(shí)圖像，采用首幀的模板區(qū)域進(jìn)行模板匹配，包括采用系數(shù)匹配算法，以首幀模板區(qū)域作為模板對(duì)實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行模板區(qū)域提取，其中系數(shù)匹配算法將模板對(duì)其均值的相對(duì)值與圖像對(duì)其均值的相關(guān)值進(jìn)行匹配，1表示完美匹配，-1表示糟糕匹配，而0表示沒有任何相關(guān)性，其計(jì)算公式為：

R_(x，y)＝Σ_x′，y′(T′(x′，y′)·I(x+x′，y+y′))

其中：

T′(x′，y′)＝T(x′，y′)-I/(w·h)·∑_x″，y″T(x″，y″)

I′(x+x′，y+y′)＝I(x+x′，y+y′)-I/(w·h)·∑_x″，y″I(x+x″，y+y″)；

將匹配得到的圖像加入匹配圖像序列中；

當(dāng)未達(dá)到所述圖像數(shù)目閾值，重復(fù)上述步驟；

對(duì)匹配圖像序列選取感興趣區(qū)域，采用修正的拉普拉斯計(jì)算每個(gè)像素點(diǎn)的聚焦測(cè)量值，并用一個(gè)可變的步長(zhǎng)s進(jìn)行計(jì)算來(lái)適應(yīng)圖像的紋理變化，即L_M(x，y)＝|2I(x，y)-I(x-s，y)-I(x+s，y)|+|2I(x，y)-I(x，y-s)-I(x，y+s)|，其中L_M(x，y)為點(diǎn)(x，y)處修正的拉普拉斯算子值；I(x，y)是圖像上(x，y)點(diǎn)的灰度值；最終在(i，j)點(diǎn)的聚焦測(cè)量值為在(i，j)領(lǐng)域內(nèi)修正的拉普拉斯計(jì)算值之和，即式中N是(x，y)領(lǐng)域內(nèi)參與計(jì)算的窗口大小；T是一個(gè)閾值，大于T的拉普拉斯計(jì)算值才參與計(jì)算，其中N決定了計(jì)算時(shí)的窗口大小；

采用高斯插值計(jì)算每個(gè)像素點(diǎn)的最大聚焦測(cè)量值，根據(jù)最大的聚焦測(cè)量值計(jì)算相應(yīng)點(diǎn)的高度，得到三維點(diǎn)云，相鄰的三幅圖像聚焦測(cè)量度分別為F_m-1,F_m,F_m+1，但物體的最大測(cè)量度不在這三幅圖像中，根據(jù)高斯函數(shù)擬合模型，擬合出高斯函數(shù)可計(jì)算得到最大的聚焦測(cè)量度，相應(yīng)地也得到了此時(shí)物體上該點(diǎn)的高度值：

其中d_m-1,d_m,d_m+1為聚焦位置，F(xiàn)_m-1,F_m,F_m+1為聚焦測(cè)量值，為高斯擬合的聚焦位置，F(xiàn)_p為擬合的聚焦測(cè)量值；

根據(jù)所述三維點(diǎn)云，插值擬合三維圖形，實(shí)現(xiàn)三維重建。

2.如權(quán)利要求1所述的掃描電鏡圖像的三維重建方法，其特征在于，所述匹配圖像序列，具體包括：

將實(shí)時(shí)圖像上獲取的模板圖像區(qū)域加入首幀圖像中，組合成新的圖像序列，即為匹配圖像序列。

3.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1或2所述方法的步驟。

4.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1或2所述方法的步驟。

5.一種處理器，其特征在于，所述處理器用于運(yùn)行程序，其中，所述程序運(yùn)行時(shí)執(zhí)行權(quán)利要求1或2所述的方法。