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针对基于SEM的遥控纳米操作系统中快速有效的获取探针的平面及深度信息这一问题,提出了边缘检测算法+遍历比较+预测补偿的方法对探针的X-Y方向位置信息进行提取.通过对SEM二维图像隐含信息的统计分析,提出了基于兴趣区域的灰度方差统计对探针Z向位置(深度)进行提取的方法.最后,对某次纳米线转移实验中采集到的实时SEM图像进行探针针尖的x-y方向信息提取及Z向位置与图像方差进行MATLAB拟合,证明了上述方法的合理性及有效性.