[发明专利]一种十纳米量级尺寸及误差光学检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，特别是涉及一种十纳米量级尺寸及误差光学检测方法。

背景技术

光学显微镜的发明有了数百年历史，已成为各个领域中使用最广泛的常规光学装置。然而，光学显微镜的发展受物理极限和技术条件的限制，使其在性能和使用方面也存在一些问题，例如：常规装置的物镜最大放大倍率只能达到100-150倍，为使用方便舒适，目镜的放大倍率一般也限制在10倍左右，这样可用的最高总放大倍率约在千倍上下，考虑到人眼的实际分辨率，这样的光学系统的分辨率约在1/4微米量级。虽然采用一些特殊的光学措施可以使此结果有所改善，但会影响到使用的方便性。另外，在分辨率为1/4微米的光学系统上用常规方法进行尺寸和误差测量，由于是靠操作者进行主观判读，实际结果常会受到人为的影响，重复性难以保证，可靠的分辨率将大于1/4微米。

随着半导体技术的发展和CCD/CMOS类成像器件的出现，在光学显微镜上附加数字成像装置给其操作使用带来很大方便，也非常利于后期采用软件进行图象处理及发展各种应用功能。CCD/CMOS类成像器件的价格不断降低使得数字成像已成为中档以上光学显微镜的标准配置，正如数码相机取代传统胶片相机一样，已有各种取消目镜仅采用数字成像的显微装置出现。光学显微镜配用数字成像系统及大屏幕显示器后给操作上带来很大方便，靠一些操作软件的配合也可直接对所成图象进行测量和判读，使得分辨率和精度有所提高，但并未从根本上消除人为误差和波动的影响。实际使用中人们一方面希望光学显微系统的分辨率能有显著提高，另一方面希望能最大限度地消除人为因素的影响使测量数据更加可信可靠。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种十纳米量级尺寸及误差光学检测方法，可以显著改善光学显微系统的表观分辨率，可以最大限度地消除人为因素的影响使测量数据更加可信可靠。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种十纳米量级尺寸及误差光学检测方法，包括以下步骤：

(1)利用数字成像显微器件对被测对象进行数码成像；

(2)提取数码成像中与被测对象尺寸信息对应的像素位置坐标及强度信息，作为目标信息进行处理统计；

(3)根据统计结果获得所需的被测对象的相关尺寸参数及误差参数。

所述步骤(1)中所述的配有CCD/CMOS成像器件的光学显微镜。

所述的配有CCD/CMOS成像器件的光学显微镜为配有CCD数字照相机的智能显微镜，采用150倍物镜和10倍目镜。

所述步骤(2)包括以下子步骤：

(21)提取数码成像中与被测对象尺寸信息对应的像素位置坐标和强度信息，形成二维矩阵数据文件；

(22)根据实际图像在感兴趣的部位选取合适位置，提取一维数据，得到一维尺寸相关信息。

所述步骤(21)中直接根据数码成像文件中的RGB数据提取数码成像中与被测对象尺寸信息对应的像素位置坐标和强度信息。

所述步骤(21)中将数码成像文件中的RGB数据处理成黑白数据后再提取数码成像中与被测对象尺寸信息对应的像素位置坐标和强度信息。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明由于采用了十微米量级像素间距的常规CCD/CMOS成像器件，配合常规光学显微系统约千倍的放大率，此方法的检测尺度及误差即可进入十纳米量级。对已定CCD/CMOS成像器件其像素尺寸及间距等均已固定，测量用光学系统也已固定，因此据此测量提取的被测对象尺寸信息的波动及人为影响可以充分消除，重复性可以保证，可达很高的测量相对精度，经标定后可达很高的绝对精度。除此之外，由于提取的信息呈数字化特征，可以方便地进行统计或用软件处理，从而充分避免了传统模拟测量和判读引起的不确定性和人为误差。由此可见，此方法可以应用于以CCD/CMOS成像器件为标准配置的光学显微镜，也可应用于取消目镜仅采用数字成像的显微装置，具有很好的普适性和通用性，可以用相当灵活的方式实现。

附图说明

图1是本发明的流程图；

图2是本发明实施例中检测数据示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。