[发明专利]基于人工智能算法的透射电子显微镜样品漂移矫正方法

权利要求书

1.一种基于人工智能算法的透射电子显微镜样品漂移矫正方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：

步骤1：操作透射电子显微镜，调整好焦距使得透射电子显微镜能够清晰地对样品成像，样品的像通过外接电荷耦合元件清晰地显示在显示器上，所成像的图片大小为m×n；用户根据所成的图片中选择一个小于等于图片大小的区域M×N，所选区域即作为图像模板；

步骤2：根据选取的区域，利用算法提取灰度值，即对所选区域从左上角到右下角逐行记录灰度值并存储到存储器中，并以此时记录的灰度值为数据模板；

步骤3：设置阈值A，即所能容忍的图像漂移或晃动的最大值；

步骤4：选择矫正模式：原位矫正或非原位矫正，原位为无衬度变化仅发生图像偏移，非原位为存在衬度变化；

步骤5：计算其偏离程度D；若偏离程度D值的最小值大于所设置的阈值A，则通过控制样品杆实现机械复位；若偏离程度D值的最小值小于所设置的阈值A，则通过算法实现复位。

2.根据权利要求1所述的基于人工智能算法的透射电子显微镜样品漂移矫正方法，其特征在于，所述对所选区域从左上角到右下角逐行记录灰度值，具体为：在所选区域中提取以(i，j)为左上角，大小为M×N的子图的灰度值，其中子图的定义为大小为M×N的图片，得到模板数据T(s，t)，其中i，j分别为图像中某个点的横、纵坐标，s，t为计数值。

3.根据权利要求1所述的基于人工智能算法的透射电子显微镜样品漂移矫正方法，其特征在于，所述计算其偏离程度D，具体为：

非原位矫正：每一张图片的大小均为m×n；在步骤2选取的区域中提取灰度值并记为数据模板；切换当前图片进入下一帧图片的拍摄与存储，在该帧图中提取以(i，j)为左上角，大小为M×N的图的灰度值并存储S(x，y)，其中x和y为子图的计数值；计算S(x，y)与模板T(s，t)的偏离值D(i，j)；然后i和j依次加1，提取并储存i和j依次加1后的S(x，y)，并计算i和j依次加1后的S(x，y)与模板T(s,t)的偏离值D(i,j)；i和j依次加1，提取并储存i和j依次加1后的S(x,y)的目的是使得以(i,j)为左上角，大小为M×N的子图灰度值的集合能够包含整张图片的灰度值数据；在所有取到的以(i,j)为左上角，大小为M×N的子图灰度值中，找到偏离值D(i,j)的最小值；判断此时的D(i,j)的值是否大于所设的阈值A，如果大于该阈值A则通过驱动样品杆实现样品的机械复位，如果此时的D(i,j)的值小于阈值A，则提取此时的i,j值，并平移以(i,j)为左上角，大小为M×N的子图图像，使得其左上角位置(i，j)与模板图片左上角的位置(i，j)重合；其中其中1≤i≤m–M+1,1≤j≤n–N+1；切换当前图片进入下一帧图片的拍摄与存储，重复上述步骤，直至拍摄完成；

原位矫正：每一张图片的大小均为m×n；在步骤2选取的区域中提取灰度值并记为数据模板；切换当前图片进入下一帧图片的拍摄与存储，在该帧图中提取以(i，j)为左上角，大小为M×N的图的灰度值并存储S(x,y)，其中x和y为子图的计数值；计算S(x,y)与模板T(s,t)的偏离值D(i,j)；然后i和j依次加1，提取并储存i和j依次加1后的S(x,y)，并计算i和j依次加1后的S(x,y)与模板T(s,t)的偏离值D(i,j)；i和j依次加1，提取并储存i和j依次加1后的S(x,y)的目的是使得以(i,j)为左上角，大小为M×N的子图灰度值的集合能够包含整张图片的灰度值数据；在所有取到的以(i,j)为左上角，大小为M×N的子图灰度值中，找到偏离值D(i,j)的最小值；判断此时的D(i,j)的值是否大于步骤三所设的阈值A，如果大于该阈值A，则通过驱动样品杆实现样品的机械复位，如果此时的D(i,j)的值小于阈值A，则提取此时的i,j值，并平移以(i,j)为左上角，大小为M×N的子图图像，使得其左上角位置(i，j)与模板图片左上角的位置(i，j)重合；其中其中1≤i≤m–M+1,1≤j≤n–N+1；此时把修正后的图片保存为新的模板，切换当前图片进入下一帧图片的拍摄与存储，重复上述步骤，直至拍摄完成。