掃描電子顯微鏡圖像系統(tǒng)改造方法

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)實現(xiàn)PC控制下的數(shù)字化，同時增加了圖像處理功能，能夠容易的與通用軟件相結(jié)合，方便編輯報告、論文和信息傳送。對于早期模擬圖像系統(tǒng)和計算機控制的數(shù)字圖像系統(tǒng)的掃描電子顯微鏡可以通過外接計算機圖像采集系統(tǒng)實現(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經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）變成數(shù)據(jù)輸入到計算機中存儲、顯示和處理。根據(jù)這種原理制成的圖像系統(tǒng)，就是我們常說的被動式圖像系統(tǒng)。其優(yōu)點：采集卡電路簡單，價格便宜。缺點：安裝、調(diào)試困難，因為它需要和掃描電子顯微鏡的掃描系統(tǒng)同步，所以要改變原掃描電子顯微鏡內(nèi)部電路，稍不小心就會造成事故，給掃描電子顯微鏡帶來硬傷。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，同時不能實時處理，只有將采集到的圖像存儲以后進行處理，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數(shù)據(jù)，*對應(yīng)電子束掃描點上的樣品信息，圖像顯示分辨率對應(yīng)電子束在樣品上掃描過的行和列的點數(shù)，圖像掃描和圖像顯示全數(shù)字化。需要說明的是現(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*值（從采集速度和分辨率兩方面考慮），這和被動式圖像系統(tǒng)所謂的圖像分辨率不是一個概念。我們稱這樣的系統(tǒng)為主動式圖像系統(tǒng)，國外升級掃描電子顯微鏡也是采用此種方法。其優(yōu)點：圖像質(zhì)量高，速度快，不會產(chǎn)生圖像變形等問題，安裝簡單，因為所有掃描電子顯微鏡都預(yù)留有外部圖像控制接口，當外部控制信號到來時，內(nèi)部掃描部分自動被旁路，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：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“被動式圖像系統(tǒng)”還是“主動式圖像系統(tǒng)”上，其中主動式圖像系統(tǒng)是近年來上普遍使用的，因為被動式圖像系統(tǒng)是一種早期圖像數(shù)字化過渡產(chǎn)品，所謂的圖像分辨率實質(zhì)上是模擬信號取樣點數(shù)，并非數(shù)字圖像分辨率，像質(zhì)較差，而主動式圖像系統(tǒng)標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。