[发明专利]一种扫描电镜图像漂移的快速矫正方法

说明书

本发明公开了一种扫描电镜图像漂移的快速矫正方法，包括对扫描电镜的基准图像进行特征检测；对扫描电镜的实时图像进行特征检测；将所述基准图像的特征检测结果和实时图像的特征检测结果进行特征初匹配，并剔除误匹配对；计算得到所述基准图像和实时图像之间的单应矩阵；对所述实时图像的特征点进行单应矩阵帧映射，再次剔除误匹配对，并获取精确匹配对；重新计算得到所述基准图像和实时图像之间的单应矩阵，并对实时图像进行透视变换。其算法简单，速度快，能够实现实时反馈，图像漂移矫正效果好。

技术领域

本发明涉及电镜图像处理技术领域，具体涉及一种扫描电镜图像漂移的快速矫正方法。

背景技术

随着纳米科学的发展，新的纳米材料及其卓越性能不断被人们发现和认识，并显示了非常广阔的应用前景。相比于传统的光学显微镜，扫描电镜(SEM)由于其制样简单、放大倍数可调范围宽、图像的分辨率高、景深大等特点，已广泛地应用在于纳米材料的性能表征，微小形变测量等。然而在高倍下，电子束漂移，电磁干扰等原因导致的图像漂移,会影响SEM对纳米材料的尺寸测量以及性能的表征。

目前，国内外学者积极投入到SEM图像漂移的矫正方法，但其算法复杂且计算量大，难以满足实时性的要求，且受限于图像漂移矫正的通用模型难以建立等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种扫描电镜图像漂移的快速矫正方法，其算法简单，速度快，能够实现实时反馈，图像漂移矫正效果好。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种扫描电镜图像漂移的快速矫正方法，所述方法包括以下步骤：

对扫描电镜的基准图像进行特征检测；

对扫描电镜的实时图像进行特征检测；

将所述基准图像的特征检测结果和实时图像的特征检测结果进行特征初匹配，并剔除误匹配对；

计算得到所述基准图像和实时图像之间的单应矩阵；

对所述实时图像的特征点进行单应矩阵帧映射，再次剔除误匹配对，并获取精确匹配对；

重新计算得到所述基准图像和实时图像之间的单应矩阵，并对实时图像进行透视变换。

作为本发明的进一步改进，所述对扫描电镜的基准图像进行特征检测，具体包括：采用SURB算法对所述基准图像进行特征检测。

作为本发明的进一步改进，所述对扫描电镜的实时图像进行特征检测，具体包括：采用SURB算法对所述实时图像进行特征检测。

作为本发明的进一步改进，所述将所述基准图像的特征检测结果和实时图像的特征检测结果进行特征初匹配，并剔除误匹配对，具体包括：

S31：利用汉明距离计算基准图像所有特征点在实时图像上所对应的匹配点，获得多组第一匹配对；

S32：利用汉明距离计算实时图像所有特征点在基准图像上所对应的匹配点，获得多组第二匹配对；

S33：比较S31和S32中的第一匹配对和第二匹配对，剔除不同的匹配对，留下相同的匹配对。

作为本发明的进一步改进，所述计算得到所述基准图像和实时图像之间的单应矩阵，具体包括：采用RANSAC的优化算法PROSAC计算扫描电镜基准图像和实时图像之间的单应矩阵H。

作为本发明的进一步改进，采用RANSAC的优化算法PROSAC计算扫描电镜基准图像和实时图像之间的单应矩阵H，具体包括：

S41：设置内点判断阈值，内点数目阈值，最大迭代次数，迭代次数初值设置为0；

S42：按匹配质量将数据排序，选取前n个高质量匹配的数据(n为大于等于1的整数)；