Панель настройки и управления (Рис. 2-50) содержит следующие компоненты:
Рис. 2-50. Панель управления метода Grain Analysis
Threshold – задает плоскость сечения (Z=threshold), которая проходит параллельно плоскости XY на расстоянии, равном величине параметра threshold от нулевой плоскости.
Histogram – выбор параметра (геометрической характеристики зерна), для которого строится гистограмма плотности распределения (Рис. 2-51).
Рис. 2-51. Выбор параметра отображаемого на гистограмме
Step – задает шаг разбиения по оси X при построении гистограммы (в процентах от всего интервала изменения параметра).
Units – позволяет выбирать единицы измерения геометрических характеристик зерен, отображаемых в таблице.
Subtract – позволяет, при необходимости, производить вычитание плоскости, поверхности второго и третьего порядка, не выходя из Grain Analysis.
Type – имеет два состояния: Grain и Pore. Соответственно, для образцов типа «зерен» следует выбирать Grain, для образцов типа «пор» следует выбирать Pore
BlackWhite/Color – выбирает черно-белый или цветной режим отображения вспомогательных элементов изображения: рамок, полей, шрифтов, осей, названий, и т.д. Палитра самого изображения при этом не изменяется.
Report – открывает диалоговое окно, позволяющее экспортировать полученные изображения и таблицу в документ формата Word, а также данные таблицы в Excel.
Help – запускает справочную систему программного модуля Image Analysis OK – закрывает окно Grain Analysis
Cancel – закрывает окно Grain Analysis, при этом фрейм с гистограммой не сохраняются.
2-63
ЧАСТЬ 2. Модуль обработки изображений
2.2.8.3Таблица геометрических параметров
Таблица (Рис. 2-52) содержит основные геометрические характеристики для каждого зерна (Area, Volume, и т. д., более подробно смотри ниже). Каждая строка соответствует определенному зерну и содержит значения его геометрических параметров. Первый столбец – номера зерен, каждый последующий столбец соответствуют определенному параметру, два последних столбца содержат координаты зерна на плоскости изображения. Первая строка – названия параметров, во второй строке средние значения параметров, в третьей – величина стандартного отклонения для средних значений.
При установке курсора на определенное зерно на исходном изображении или на изображении сечения и нажатии левой клавиши мыши происходит маркировка зерна маркером в виде окружности, и одновременно происходит позиционирование таблицы: в видимом поле таблицы появляется область со строкой, соответствующей выделенному зерну (на примере Рис. 2-52 выделено зерно №63).
Геометрические параметры зерен, содержащиеся в таблице параметров
Area – площадь сечения зерна при заданном уровне параметра Threshold; Volume – объем зерна;
Z Range – интервал значений Z, Z Range= Max Z – Threshold;
Max Z – максимальное значение Z; Mean Z – среднее значение Z;
Length – максимальное расстояние между двумя точками сечения зерна
Mean Width = Area/Length; Perimeter – периметр сечения;
Height – максимальный размер зерна по оси Y; Width – максимальный размер зерна по оси X.
2-64
Глава 2. Анализ и обработка СЗМ-данных
2.2.8.4Окно исходного СЗМ-изображения
В данном окне (Рис. 2-53) отображается исходное СЗМ-изображение. В верхней части находится стандартная панель инструментов, в нижней части окна находится информационная строка.
Рис. 2-53. Окно исходного СЗМ-изображения
При установке курсора на определенное зерно на исходном изображении (Рис. 2-53) и нажатии левой клавиши мыши происходит маркировка зерна маркером в виде окружности (как на исходном изображении, так и на изображении сечения, Рис. 2-54). Одновременно в информационной строке отображаются координаты центра зерна (Рис. 2-53).
2-65
ЧАСТЬ 2. Модуль обработки изображений
2.2.8.5Окно сечения
В данном окне (Рис. 2-54) отображается сечение исходного СЗМ-изображения плоскостью Z= threshold, которая проходит параллельно плоскости XY на расстоянии, равном величине параметра Threshold от нулевой плоскости. В верхней части находится панель инструментов, в нижней части (под полем изображения) находится информационная строка, в которой отображается значение параметра Threshold и число зерен.
При установке курсора на определенное зерно на изображении сечения и нажатии левой кнопки мыши происходит маркировка зерна маркером в виде окружности (как на изображении сечения (Рис. 2-54), так и на исходном СЗМ-изображении (Рис. 2-53)).
2-66
Глава 2. Анализ и обработка СЗМ-данных
2.2.8.6Окно Гистограммы
В данном окне отображается гистограмма плотности распределения одного из геометрических параметров (Рис. 2-55, на примере гистограмма параметра Area).
Рис. 2-55. Окно гистограммы
Выбор геометрического параметра, гистограмма которого будет отображаться в этом окне, задается параметром Histogram (на панели управления, п. 2.2.8.2 на стр. 2-63). Шаг разбиения по оси X при построении гистограммы (в процентах от всего интервала изменения параметра) задается параметром Step (на панели управления, п.2.2.8.2 на стр. 2-63).
2.2.8.7Экспортирование полученных данных в Word, Excel
Кнопка Report открывает диалоговое окно (Рис. 2-56), позволяющее экспортировать: в документ Word – полученные изображения и данные таблицы; в документ Excel – данные таблицы.
Рис. 2-56. Диалоговое окно для экспортирования данных Grain Analysis
Рис. 2-57.Выбор формата Word
2-67
ЧАСТЬ 2. Модуль обработки изображений
Если выбран формат Word (Рис. 2-57), то будет создан документ с расширением
.doc, содержащий, в зависимости от выбранных опций:
−рисунок с изображением исходного СЗМ-изображения (если выбрана опция
Show input);
−рисунок с изображением сечения (если выбрана опция Show mask);
−рисунок с изображением гистограммы (если выбрана опция Show histogram);
−таблицу с геометрическими параметрами зерен (если выбрана опция Show table).
Для создания документа необходимо:
−в поле File name ввести имя документа;
−выбрать папку, куда следует поместить документ;
−отметить необходимые опции в зависимости оттого, что необходимо экспортировать в документ;
−запустить процесс нажатием кнопки OK.
Если выбрана опция Show document, то документ будет создан и показан.
Кроме документа *.doc в ту же папку буду дополнительно записаны графические файлы формата BMP, с рисунками исходного СЗМ-изображения, изображения сечения и гистограммы. Например, если вы назвали документ GR-CD1, то будет создан файл GR-CD1.doc и дополнительно файлы: GR-CD1_input.bmp, GR-CD1_mask.bmp, GR-CD1_hist.bmp.
#ПРИМЕЧАНИЕ. Рекомендуется, перед тем как экспортировать рисунки изображений, выполнить настройку необходимых размеров шрифтов шкал, названий и заголовков, цветов и т.д., при помощи соответствующих инструментов настройки.
Если выбран формат Excel (Рис. 2-58), то таблица с геометрическими параметрами зерен экспортируется в документ Excel.
Рис. 2-58. Выбор формата Excel
2-68
Глава 2. Анализ и обработка СЗМ-данных
2.3 Группа методов Curve Analysis
Curve Analysis объединяет группу методов, связанных с анализом 1D-данных, и включает (Рис. 2-59):
Рис. 2-59. Меню Curve Analysis
−Polynomial Fit;
−Average;
−Statistics;
−Derivation;
−Fourier;
−Calibration.
2.3.1 Polynomial Fit
При помощи группы методов Polynomial Fit подбирается и вычитаетсяполином, который наилучшим образом аппроксимирует исходную 1D-функцию, При выборе Polynomial Fit открывается окно данного метода (Рис. 2-60).
Рис. 2-60. Окно Polynomial Fit
2-69
ЧАСТЬ 2. Модуль обработки изображений
Окно Polynomial Fit содержит (Рис. 2-60):
−Окно Input Data, расположенное слева, в котором отображаются исходная функция и интерполяционный полином заданного порядка (на примере Рис. 2-60 полином второго порядка).
−Информационную строку, расположенную под окном Input Data, в которой отображаются параметры полинома.
−Окно Difference, расположенное справа, в котором отображается функция, из которой вычтен полином.
−Панель управления.
Панель управления (Рис. 2-60, Рис. 2-61) находится в нижней части окна
Polynomial Fit.
Рис. 2-61. Панель управления Polynomial Fit
Панель управления Polynomial Fit содержит следующие компоненты:
Polynom order
– задает порядок полинома, который вычитается из исходной
функции. Параметр Polynom order можно устанавливать в
интервале от 0 до 10;
Export
– добавляет содержимое окна Difference в виде нового
1D-элемента данных в контейнер изображений, а окно
Polynomial Fit закрывает;
Cancel
– закрывает окно Polynomial Fit, при этом содержимое окна
Difference, не сохраняется.
2.3.2 Average
Average служит для сглаживания 1D-функции. Average включает два типа сглаживания: Simple Average и Median. Выбор последних можно производить через меню Curve Analysis (Рис. 2-62) или через Дерево методов (Рис. 2-63).
Рис. 2-62
Рис. 2-63
2-70
Глава 2. Анализ и обработка СЗМ-данных
2.3.2.1Simple Average
Simple Average производит сглаживание 1D-функции, преобразуя исходные данные следующим образом:
A[i] = 1 ∑m B[i + j],i = m,..., n −1−m
N j=−m
A[i] = B[i],i =[0,.., m −1] [n −1−m,..., n −1]
где B[i],i =[0,..., N −1] данные исходной функции, A[k], k =[0,.., N −1]- данные преобразованной функции,
величина 2m +1соответствует параметру Smoothing points.
Панель настройки метода Simple Average имеет вид (Рис. 2-64):
Рис. 2-64. Панель настройки метода Simple Average
Параметр Smoothing points может иметь значения в интервале от 1 до 20.
2.3.2.2Median
Median производит сглаживание 1D-функции.
Панель настройки метода Median имеет вид (Рис. 2-65):
Рис. 2-65. Панель настройки метода Median
Параметр Smoothing points принимает значения в интервале от 1 до 20.
2-71
ЧАСТЬ 2. Модуль обработки изображений
2.3.3 Statistics 1D
2.3.3.1Roughness Analysis 1D
В Roughness Analysis вычисляются основные статистические параметры для исходного объекта (1D-функции) и строится гистограмма плотности распределения значений функции.
Соответственно, в результате действия Roughness Analysis возникают два новых элемента: таблица основных статистических параметров и гистограмма плотности распределения значений исходной 1D-функции.
Пример 2.3-1. Roughness Analysis кривой профиля сечения стандартной решетки TGZ-1
Рис. 2-66. Слева – кривая профиля сечения стандартной решетки (TGZ-1, шаг 3 мкм, высота 19 нм). Справа – гистограмма плотности распределения значений функции. Расстояние между максимумами (по оси X) соответствует средней высоте выступов решетки
Рис. 2-67Таблица основных статистических параметров, полученных для кривой профиля сечения, приведенной на Рис. 2-66
