顯微鏡圖像法

Writer： admin Time：2020-03-09 09:47:05 Browse：℃

一,、分辨率
分辨率是描述點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離用以辨別圖像清晰度的概念,。但在使用中具體含義
有些差異,。
1.人眼分辨率
人眼分辨率是指眼睛視覺細(xì)胞可以分辨出的兩點(diǎn)間的最小角距,。裸眼的分辨率大約為1'（1°=60'=3600”），在近距離觀察中,，對應(yīng)的角距大約是0.1mm,。
角距與距離有關(guān)。距離越遠(yuǎn),，角距越大,。雖然兩星球相差十萬八千里,但我們?nèi)匀浑y以分辨，看成是一個點(diǎn),。人眼分辨率還和光強(qiáng),、顏色、運(yùn)動有關(guān),。
2.圖片的分辨率
圖像由點(diǎn)組成,。這個點(diǎn)也叫像素——度量位圖圖像內(nèi)數(shù)據(jù)量多少的度量單位。
圖片的分辨率是指單位面積或單位長度的像素多少,，常用單位是ppi（每英寸像素pixel per inch）,。
像素越多，分辨率就結(jié)高,。分辨率通常以像素數(shù)來計量,，例如，格式為“1024×768”
即每一條水平線上包含有1024個像素點(diǎn),，共有768條線,。
現(xiàn)在路檔手機(jī)分辨率為480×640，即達(dá)到了307200 像素（30萬像素）,。iPhone4的分辨率為960×640,，對于至3.5吋或（英）寸的小尺寸，以及在30cm左右的觀看距離幾乎達(dá)
到了視網(wǎng)膜分辨率的極限,。
3.掃描儀的分辨率
掃描時,掃描僅把源圖像分成大量網(wǎng)格,，再在每個網(wǎng)格里取出一個樣點(diǎn)來代表這一網(wǎng)格里所包含的內(nèi)容。所以掃描儀的分辨率用dpi(dot per inch）表示,，即每時多少個點(diǎn),。
4、打印機(jī)的分辯率
打印機(jī)分辨率又稱輸出分辨率,是指橫向和縱向兩個方向上每時最多能夠打印的點(diǎn)
數(shù),，也用dpi表示,。
打印機(jī)的分辨率越高，輸出的效果就越精密,。一般,，彩色照片的分辨率是300x600dpi;激光打印機(jī)均在600×600dpi 以上。
5.分辨率與數(shù)據(jù)處理
分辨率不高,，就會有顆粒感,、粗糙感。分辨率越高,，圖像顯示越清晰,、細(xì)膩，包含的數(shù)
據(jù)越多,就需要耗用更多的計算機(jī)資源,、更大的硬盤空間等,。
人眼可自動對焦、曝光自動補(bǔ)償,、動模糊處理,、夜視等；持續(xù)抓拍,，拼接成全景圖,。每
分鐘接收的數(shù)據(jù)量約為140.34GB，如果刻成藍(lán)光光碟,，需要6張,。更神奇的是人腦,，在
處理這些數(shù)據(jù)的同時，還包括音頻,、溫度,、氣味等數(shù)據(jù)，處理速度是PB級的,。
二,、顯微鏡的發(fā)展
工欲善其事，必先利其器,?？萍歼M(jìn)步總伴隨著工具的完善和革新。
19 世紀(jì)30年代后期,，施萊德（M.Schleide）和施曼（T.Schmann）發(fā)明了光學(xué)顯微鏡,，
使人類“看”到了細(xì)菌、微生物和微米級的微小物體,，并沿用至今,。
20 世紀(jì)30年代早期，盧斯卡（E.Ruska）發(fā)明了電子顯微鏡,，使人類能“看”到了病毒等亞微米的物體,，它與光學(xué)顯微鏡一起成為了微電子技術(shù)的基本工具。
1981年,，IBM 蘇黎世研究實(shí)驗室的比尼格（ Gerd K.Binnig）和羅勒爾（HeinrichRohder)發(fā)明了適用于導(dǎo)電樣品的掃描隧道顯微鏡(STM),，使人類實(shí)現(xiàn)了觀察單個原子的愿望；1985年,，他們又發(fā)明了具有原子分辨率,、適用于非導(dǎo)電樣品的原子力顯微鏡（AFM）。
STM 與AFM一起構(gòu)建了掃描探針顯微鏡(SPM)系列,，包括極化力顯微鏡——原子力顯微鏡系列中的一種,，在針尖與樣品間加一偏壓，可以對極化分子進(jìn)行成像,。
掃描探針顯微鏡解析度精確到納米,，也稱為納米顯微鏡。
SPM的發(fā)明和應(yīng)用,，不僅能觀察一個個原子,、分子，還能操縱它們,，成為人們探索納米世界咎"眼"和“手”,，直接觸發(fā)了納米技術(shù)的誕生。憑借業(yè)資赫沙便格羅新爾和盧斯卡分享了1986年的諾貝爾物理學(xué)獎。
20世紀(jì)80年代末,，我國自行設(shè)計的掃描隧道顯微鏡誕生,。
三、工作原理
顯微鏡圖像法是測量粒度最基本的方法之一,。其裝置由顯微鏡,、CCD攝像頭（或數(shù)碼像機(jī)）、圖形采集卡,、計算機(jī)等部分組成。測試步驟如下：
（1）將顯微鏡放大后的顆粒圖像通過CCD 攝像頭和圖形采集卡傳輸?shù)接嬎銠C(jī)進(jìn)行邊緣識別處理,。
（2）計算出每個顆粒的投影面積,。
（3）根據(jù)等效投影面積原理，計算出每個顆粒的粒徑,。
（4）統(tǒng)計出所設(shè)定的粒徑區(qū)間的顆粒數(shù)量,，最后得到粒度分布。
四,、樣品制備
不同類別的顯微鏡,，前期樣品制備過程也不同。
1. 光學(xué)顯微鏡
在測試前首先進(jìn)行稍微復(fù)雜一些的樣品制備過程,。
對光學(xué)顯微鏡而言,將極少量樣品置于玻璃載片,，再加可揮發(fā)的或粘滯性的分散液進(jìn)
行分散。
2. 透射顯微鏡
對透射顯微鏡而言,，先制做具有一定強(qiáng)度,、光穩(wěn)定性和透光性都比較好的支持膜。
（1）塑料膜：取火棉膠在酷酸內(nèi)酯的溶液（1%~5%）滴到水面上,，蒸干,，成型。
（2）無機(jī)膜：碳膜,，二氧化硅膜,。可用真空蒸鍍法制得,。
（3）金屬膜：鍍膜,。可用真空蒸鍍法制得,。
五,、特點(diǎn)
該法具有如下特點(diǎn)：
（1）單顆粒測量。它是唯一可觀察和測量單個顆粒的大小,、形狀和形貌的方法,。但
是由于所測題粒個數(shù)較少,難以保證測試結(jié)果的真實(shí)性。改進(jìn)措施是多點(diǎn)取樣以及多次測量。
（2）適用范圍大,。光學(xué)顯微鏡：0.3-200m,；掃描電子顯微鏡；最小0.01μm,；透射電
子顯微鏡：0.001~5μm,。