[发明专利]基于近场扫描的芯片表面电磁数据降噪方法

权利要求书

1.一种基于近场扫描的芯片表面电磁数据降噪方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过对芯片表面进行近场扫描得到电磁数据；

对得到的电磁数据进行有用信号提取，得到电磁图像；

对电磁图像进行局部均值估计和局部噪声方差估计；

对电磁图像中的所有相似块的每个像素进行加权平均处理，得到真实图像的基础估计；

使用基础估计对电磁图像进行维纳降噪，得到局部估计；

使用加权平均对所有得到的局部估计进行聚合，计算出真实图像的最终估计，从而得到最终的降噪图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对得到的电磁数据进行有用信号提取，得到电磁图像包括：

对电磁数据的数据矩阵按行方向计算数据矩阵的方差；

将计算出来的方差作为一维向量求方差，得到行方差；

对数据矩阵按列方向计算数据矩阵的方差；

将计算出来的方差作为一维向量求方差，得到列方差；

将行方差和列方差求平均值，得到电磁图像的整体方差；

将得到的电磁图像的整体方差与设定的方差阈值进行比较，提取出有用信号，得到电磁图像。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对电磁图像进行局部均值估计包括：设置一个滑动窗口，该窗口大小不超过整个电磁图像的大小，计算该窗口内所有像素的均值。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述对电磁图像进行局部噪声方差估计包括：设置一个滑动窗口，该窗口大小不超过整个电磁图像的大小，逐个像素地在该窗口遍历，计算得到该窗口的局部噪声方差。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述对电磁图像中的所有相似块的每个像素进行加权平均处理，得到真实图像的基础估计包括：

对于电磁图像中的每一个块，找到和当前处理的块相似的所有块并堆叠成一个三维数组；

对于形成的分组应用三维变换，通过硬阈值变换系数减弱噪声，再进行三维反变换得到所有分组的块的估计，并将它们返回到最初的位置；

按块对所有获得的块的估计进行加权平均，计算出真实图像的基础估计。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述使用基础估计对电磁图像进行维纳降噪，得到局部估计包括：

对于电磁图像中的每一个块，在基础估计中找到和当前处理的块相似的所有块的位置，形成一个三维数组，然后按照这些位置在电磁图像中找出相似块，同样形成一个三维数组，从而得到两个三维数组；

对两个分组应用三维变换，使用基础估计的能量谱作为真实的能量谱对电磁图像进行维纳降噪，对降噪过的三维系数执行三维反变换得到所有分组的块的估计，并将这些块估计返回到它们原先的位置。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述通过对芯片表面进行近场扫描得到电磁数据包括：

将芯片平整地固定在样品台上，调整探头到芯片表面的距离，设置频谱仪的各项参数，对芯片表面进行近场扫描，导出扫描得到的电磁数据。