一种用于电子探针的计算机控制数字图像分析系统

　　随着计算机及数字图像处理和分析技术的飞速发展,电子光学类仪器已不再满足于原始的显微形貌观察和图像记录方式,正在向综合智能化发展,其最具代表性的就是计算机控制和数字成像及处理分析能力。我们结合多年从事分析仪器的开发、制造和应用研究经验,在一台日本电子公司的JXA—733电子探针上进行了计算机控制和数字图像方面的改造,并顺利通过了专家鉴定,得到了与会者的好评,具有推广应用的价值。

　　如下面框图所示,该系统的主要特点是:

　　采用微机控制的数字编程扫描信号发生器,通过程序产生多种方式下的扫描信号及实时数字滤波器和数字图像处理分析系统所需的有关数字信号,以相应的扫描方式配合可做各种实时数字图像处理。并可直接通过操作计算机上的电子探针控制菜单进行多种扫描方式的设置和扫描速度的调节,提高和简化了仪器的操作。并可以准确地保证视频信号数字采集系统在像素点级别上与电子光学镜筒中电子束在样品上的扫描位置一一对应,通过实时数字信号滤波线路,大大提高视频信号的信噪比,可实时显示高清晰度的图像,此方法远优于采用帧平均或帧积分等方法的效果。

　　高性能数字图像系统。其核心部件采用了专用的图像、图形处理器,其寻址空间广阔、寻址方式优化,并相应地配有图像、图形和程序存贮体,加之本身的图形、图像操作指令,使得图像管理和处理速度远高于PC机的速度。

　　丰富的图像处理及分析功能。采用标准图像处理算法来修正图像的对比度和亮度,可进行灰度图像的各种滤波处理,灰度图像伪彩色显示,灰度图像变换,二值图像处理,图像定标等图像处理模式。可实现灰度直方图显示,全屏可移动标尺测量,任意两点间距离测量并计算所测一组距离的平均值,灰度图像的线强度分析,灰度图像的面强度分析。分析功能还包括颗粒分析及统计中对指定区域内颗粒数的统计,对颗粒自动进行标号并对指定颗粒着色;对选定颗粒的各种参数进行测量和计算,同时可算出面积百分比,长、短轴最大值;测量的结果有实际的数字表格和分类的直方图显示在监视器上,也可将数据结果和分类直方图通过打印机打印出来。

　　系统操作界面基于WINDOWS95平台,形式新颖,具有多种立体显示图符、按钮、配合鼠标操作方便,给包括新用户在内的仪器使用者以直观的感觉,简单易学。可提供使用工业标准的TIFF文件归档图像及记忆功能,可跟踪电子探针操作参数作为用户信息或者注释。还可利用其与各种计算机应用软件兼容的特点,为编辑实验报告提供不同的形式,帮助使用者实现需要在计算机世界上才能完成的任务。