基于单视角SEM图像的纳米操作精确定位

发布时间：2017-12-14 16:19

  本文关键词：基于单视角SEM图像的纳米操作精确定位

  更多相关文章： 纳米操作 三维定位 图像处理 核密度估计 相似度

【摘要】：纳米操作是纳米技术的重要研究内容之一,其在科学、经济和社会领域的价值已上升到重要的地位,以成为一项重要的研究技术。纳米技术在不同的领域的影响也越来越广泛,例如纳米制造、纳米装配、生物医学、纳米材料、电子技术等,因而具有高效、稳定的纳米操作系统应用前景广阔。在单视角的纳米操作系统的基础上,本文针对物体的精确定位进行深入研究。为实现精确定位,引入亚像素边缘检测和相似度,对探针的精确位置信息进行研究;为实现纳米线的精确定位,引入核密度估计,对纳米线的精确位置信息进行研究;在实验过程中,探针作为主要的操控工具,其能否精确定位,决定这实验的成败。根据由SEM搭建的纳米操作系统的特点,本文采用了粗定位与精确定位相结合的方法,实现对探针的快速而准确的定位。在精确定位中的平面精确定位而言,本文利用亚像素边缘检测的原理,提取探针的准确边缘,实现探针的平面精确定位。而对于垂直精确定位而言,本文引入相似度原理,实现对探针的深度信息的提取。测验结果证明,图像中探针的平面精确定位的精度能达到亚像素级别,探针的垂直精确定位也可快速的实现。在纳米操作过程中,操作对象往往是比较小的物体(例如纳米线),为实现精确的操作,必须准确地获取纳米线的位置信息。利用核密度估计原理,提出适应SEM图像的小物体识别方案。再根据亚像素的精确定位原理,研究小目标物体定位,实现单纳米线的精确定位。实验结果表明纳米线不但可以快速而准确的从背景中识别出来,而且纳米线的定位精度也得到提升。针对试验中出现的纳米线重叠的特殊情,为了提取纳米线的位置信息,需要将重叠的纳米线简化,使其化为单一的纳米线形式,再根据单纳米线位置信息提取方法获得位置信息。
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.1

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本文编号：1288551