掃描電鏡圖像噪聲與對比度調整技巧
日期:2025-09-05
在掃描電子顯微鏡(SEM) 中,圖像的清晰度和可分析性很大程度上取決于 噪聲控制和對比度調整。下面我給你整理了一個系統的方法:
1. 噪聲來源
掃描電鏡圖像噪聲主要來源于:
電子束統計噪聲:電子數量有限導致信號隨機波動
檢測器本身噪聲:SE 或 BSE 檢測器固有噪聲
環境干擾:震動、電磁干擾、真空波動
2. 降低噪聲的操作技巧
調整加速電壓
較低加速電壓可減少樣品損傷,但信號弱,噪聲高
適中電壓平衡分辨率和信噪比(通常 5–20 kV,根據樣品導電性)
增加信號累積時間(掃描速度)
慢掃描:每個像素采集更多電子 → 信噪比提高
快速掃描 → 噪聲大,但可避免樣品充電或漂移
幀平均 / 多幀累加
對動態噪聲,連續采集多幀圖像后平均,可顯著降低隨機噪聲
檢測器選擇與優化
SE → 邊緣細節清晰
BSE → 物質對比明顯
適當調整 探測器增益,避免信號過弱或過飽和
樣品處理
導電處理(鍍金、碳)可減少充電噪聲
表面平整度高 → 信號穩定,噪聲小
3. 對比度與亮度調整技巧
實時調整
在 SEM 控制面板上調節 亮度(Brightness) 與 對比度(Contrast)
亮度 → 調整體灰度平均值
對比度 → 調整暗區與亮區的灰度跨度
直方圖法
觀察圖像灰度直方圖
拉伸主要信號區 → 提高對比度
避免過度拉伸 → 亮區或暗區飽和
后處理軟件優化
使用 ImageJ、Photoshop 或 Igor Pro 調整對比度
可配合 噪聲濾波(中值濾波、低通濾波) 保留結構細節。
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作者:澤攸科技
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