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扫描电子显微镜SEM是一种功能强大的工具广泛用于高分辨率的生物和半导体样品检测。然而对于大面积或3D成像SEM成像是一个耗时的过程。MBSEM旨在通过同时扫描多个像素来减少采集时间。MBSEM包含196个光束所有电子束同时扫描来自光束的信号分别引导到检测平面并使用YAG屏幕转换为196个光“斑点”。 使用快速相机“模拟”这样的探测器阵列需要一个强大的算法来进行图像处理和采集。使用LabVIEW FPGA应用程序和包含摄像头和FPGA的硬件模块这是实时图像处理和采集的绝佳平台。有几种操作模式可用于实现图像处理算法流式处理、离线或混合。系统架构包含硬件模块和软件模块LabVIEW Vision和LabVIEW FPGA。通过这种组合能够以每秒数千帧的速度从相机获取所有图像并将它们发送到FPGA进行处理。 MBSEM系统的硬件设置由一个摄像头、一个NIPXI-6259和一个带板载FPGA的NI PCIe-1473R图像采集卡组成。传感器扫描时捕获来自样品的光光子。选择了OptronisCL600×2CMOS相机相机链接具有8位灰度级别。相机仅将ROI内的像素发送到FPGA。NIPXI-6259将热像仪与光束偏转同步直接或通过FPGA相机链路向相机发送同步信号。硬件架构支持在线和离线图像处理通过FPGA进行板载在线处理以及使用保存在固态硬盘上的原始图像进行离线处理。
该软件需要确定每个相机图像中14×14个斑点的强度。每个电子束扫描位置都有一个相机图像。在Matlab中创建掩模以方便快速确定斑点强度以及使用Xilinx系统发生器在LabVIEW中设计图像处理算法。该算法在Xilinxvirtex-5LX100FPGA中实现。Xilinx系统发生器生成一个位文件该文件可加载到FPGA中。
MBSEM成像软件包括图像预处理、掩码创建、Blob处理和后处理。预处理使数据以合适的格式可用于处理后处理使数据可读用于MatLab或其他下游FPGA平台。
图像处理算法主要分为三个级别低、中、高。低级算法对单个像素或邻域进行操作。中级算法将像素数据转换为不同的表示形式。高级算法旨在使用来自另一个层次的信息从图像中提取意义。因此在从低级表示到高级表示的过程中由于像素数据更改为更具描述性的表示可利用的并行性相应减少。 这是LabVIEW的一个应用更多的开发案例欢迎登录北京瀚文网星官网了解更多信息。有需要LabVIEW项目合作开发请与我们联系。
