[发明专利]一种基于矩阵填充算法的帧图位置计算方法

说明书

本发明属于电镜物质识别分析技术领域，具体涉及一种基于矩阵填充算法的帧图位置计算方法，其特征是，以样品台的当前位置作为起始位置，然后以螺旋或蛇形顺序用序号填充测量区域，这样可使样品台的移动误差最小，其步骤如下：1）获得测量区域；2）计算出一个帧图位置矩阵覆盖这个区域；3）以螺旋或蛇形顺序用序号填充这些矩阵；4）根据填充的序号对这些帧图位置进行排序；5）获得排序好的帧图位置列表；6）当样品台完成当前位置帧图的拍摄和处理后，按帧图位置列表的顺序移动到下一个帧图位置。与现有技术相比，本发明的优点为：计算机计算量显著减小，因此有利于提高计算速度，在提高测量的速度和减少计算量这两个方面有显著的效果。

技术领域

本发明属于电镜物质识别分析技术领域，具体涉及一种基于矩阵填充算法的帧图位置计算方法。

背景技术

电镜的自动物质识别分析系统一般是通过电镜API控制电镜样品台移动到指定位置拍摄帧图，然后对帧图进行分析处理得到结果的系统过程。其中，帧图位置的准确计算及样品台的运动方式对拍摄的帧图的精确程度有着很大的影响。一般地，样品台的运动位移越小，移动误差越小。

申请号为201811230563.4的中国发明专利公开了一种扫描电镜图像的三维重建方法。包括以下步骤：设定图像数目阈值，对SEM采集的图像首帧选取模板区域；以预定义步长移动样平台，获取实时图像，采用首帧的模板区域进行模板匹配；将匹配得到的图像加入匹配图像序列中；对匹配图像序列选取感兴趣区域，采用修正的拉普拉斯计算每个像素点的聚焦测量；采用高斯插值计算每个像素点的最大聚焦测量值，根据最大的聚焦测量值计算相应点的高度，得到三维点云；根据三维点云，插值拟合三维图形，实现三维重建。

可见现有的帧图位置计算方式是动态地计算下一帧距离上一帧的距离，距离最小又符合方向要求的帧图位置将被选中，作为下一帧测量位置。这种方法需要计算帧图位置之间的距离并同时判断其他方向性的条件才能确定下一帧测量位置，代码量大，逻辑复杂，理解困难，因为要实时遍历所有帧图位置并计算距离，计算机的计算量也非常大。

发明内容

本发明旨在提供一种基于矩阵填充算法的帧图位置计算方法，克服现有技术的不足，通过把整个测量区域看成是一个由帧图矩阵覆盖的区域，测量之前就以序号填充矩阵帧图，排序后即可得所有帧图的测量顺序，减少代码处理量，控制过程容易理解，易维护和更改，计算机计算量小，有利于提高计算速度。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种基于矩阵填充算法的帧图位置计算方法，其特征在于，以样品台的当前位置作为起始位置，然后以螺旋或蛇形顺序用序号填充测量区域，这样可使样品台的移动误差最小，其步骤如下：

1）获得测量区域，以样品台的当前位置作为起始位置，或者以测量区域中心位置作为起始位置，判断当前整个测量区域全部可由一个帧图位置矩阵覆盖；

2）计算出一个帧图位置矩阵覆盖这个区域，所有帧图的位置计算要满足奇数列和奇数行的要求，这样可以实现测量区域中心点是一幅帧图的中心；

3）以螺旋或蛇形顺序用序号填充这些矩阵，如果是螺旋形填充顺序，是以整个矩阵的中心帧图填入序号1，然后按螺旋顺序填充其他帧图以序号2、3……；如果是蛇形填充顺序，则从最左上方角部帧图填入序号1，然后按蛇形顺序填充其他帧图以序号2、3……；

4）根据填充的序号对这些帧图位置进行排序，按阿位伯数字顺序排序；

5）获得排序好的帧图位置列表，形成螺旋或蛇形样品台移动路径；

6）当样品台完成当前位置帧图的拍摄和处理后，按帧图位置列表的顺序移动到下一个帧图位置，直到完成帧图矩阵中全部位置帧图的拍摄和处理，程序结束。

进一步的，所述帧图位置矩阵中的行×列数为奇数n，n为3以上的自然数。

进一步的，所述帧图的拍摄是获得该位置帧图的BMP文件格式的BSE图像。