一种待测样品微观结构测量定位方法以及系统转让专利

申请号 : CN202311841197.7

文献号 : CN117491686B

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相似专利:

发明人 : 冒新宇赵洋赵宇暄孟祥峰

申请人 : 北京至格科技有限公司

摘要 :

本发明提供一种待测样品微观结构测量定位方法以及系统,方法包括:处理单元接收置于支撑件上的待测样品的真实扫描信息;处理单元将待测样品的真实扫描信息与待测样品记录信息进行对比分析,生成待测样品所需拟合图像信息;处理单元基于待测样品所需拟合图像信息以及待测样品记录信息,生成原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件。当实际待测样品存在缺陷或者规格不满足要求,且待测样品的待测位置信息为具体点位信息时,提高待测样品所需测量位置的定位精度,降低测试时长,提高测试效率。

权利要求 :

1.一种待测样品微观结构测量定位方法,其特征在于,包括如下步骤:

在处理单元内存储包括待测样品项目类别、待测样品型号以及待测样品理论设计信息在内的待测样品记录信息;所述待测样品理论设计信息包括待测样品理论设计边缘轮廓、待测样品理论设计尺寸以及待测样品理论设计测量位置;

处理单元接收置于支撑件上的待测样品的真实扫描信息;所述待测样品的真实扫描信息包括:待测样品的实际边缘轮廓、待测样品的实际尺寸以及待测样品的实际边缘轮廓在水平方向和垂直方向的延伸交汇点;

所述处理单元将所述待测样品的实际边缘轮廓与所述待测样品理论设计边缘轮廓进行对比;若两者的边缘轮廓差异在设定误差范围内,则处理单元以待测样品的真实扫描信息在拟合测量区生成待测样品初步拟合图像信息;若两者的边缘轮廓差异不在设定误差范围内,则处理单元以修正的待测样品的真实扫描信息在拟合测量区生成待测样品初步拟合图像信息;其中,修正的待测样品的真实扫描信息包括待测样品的实际尺寸、待测样品理论设计边缘轮廓;待测样品初步拟合图像信息包括待测样品初步拟合图像的尺寸、待测样品初步拟合图像的边缘轮廓以及待测样品初步拟合图像与拟合测量区内水平X轴的角度差;

所述处理单元根据待测样品理论设计信息对所述待测样品初步拟合图像信息进行修正,得到待测样品所需拟合图像信息;

处理单元基于所述待测样品所需拟合图像信息以及待测样品理论设计测量位置,生成原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件。

2.根据权利要求1所述的待测样品微观结构测量定位方法,其特征在于,所述处理单元根据待测样品理论设计信息对所述待测样品初步拟合图像信息进行修正,得到待测样品所需拟合图像信息,具体包括:所述处理单元根据所述待测样品理论设计尺寸,在拟合测量区内将所述待测样品初步拟合图像进行缩放操作,使得待测样品初步拟合图像的尺寸大小与待测样品理论设计尺寸大小一致,得到待测样品所需拟合图像信息;

其中,待测样品所需拟合图像信息包括待测样品所需拟合图像的尺寸、待测样品所需拟合图像的边缘轮廓以及待测样品所需拟合图像与拟合测量区内水平X轴的角度差。

3.根据权利要求1所述的待测样品微观结构测量定位方法,其特征在于,所述处理单元基于所述待测样品所需拟合图像信息以及待测样品理论设计测量位置,生成原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件,包括:所述处理单元根据所述待测样品理论设计测量位置,在待测样品所需拟合图像信息内标注待测样品所需待测位置,生成待测样品测量定位文件;

所述处理单元将待测样品测量定位文件转化为原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件。

4.根据权利要求1所述的待测样品微观结构测量定位方法,其特征在于,所述处理单元接收置于支撑件上的待测样品的真实扫描信息之前,还包括:采用机器视觉系统控制第一移动组件带动拍摄单元移动至待测样品上方;

机器视觉系统根据接收的待测样品扫描区域信息,控制拍摄单元在待测样品扫描区域进行扫描成像,得到所述待测样品的真实扫描信息;

所述机器视觉系统将所述待测样品的真实扫描信息发送给所述处理单元。

5.根据权利要求4所述的待测样品微观结构测量定位方法,其特征在于,所述采用机器视觉系统控制第一移动组件带动拍摄单元移动至待测样品上方之前,还包括:在所述支撑件与待测样品接触一侧设置红外传感器;

当红外传感器获取待测样品放置在支撑件上的识别信息时,将识别信息发送给机器视觉系统,使得机器视觉系统基于所述识别信息控制第一移动组件带动拍摄单元移动至待测样品上方。

6.根据权利要求4所述的待测样品微观结构测量定位方法,其特征在于,在所述机器视觉系统根据接收的待测样品扫描区域信息,控制拍摄单元在待测样品扫描区域进行扫描成像,得到所述待测样品的真实扫描信息之前,还包括:所述处理单元将待测样品扫描区域信息发送给所述机器视觉系统。

7.根据权利要求2所述的待测样品微观结构测量定位方法,其特征在于,所述处理单元基于所述待测样品所需拟合图像信息以及待测样品记录信息,生成原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件之前,还包括:所述处理单元基于待测样品所需拟合图像与拟合测量区内水平X轴的角度差向机器视觉系统发送旋转操作指令;

所述机器视觉系统接收所述旋转操作指令后,控制第二移动组件带动支撑件旋转,当拟合测量区中待测样品所需拟合图像与拟合测量区内水平X轴为0°时,支撑件停止旋转,此时待测样品处于摆正状态。

8.根据权利要求7所述的待测样品微观结构测量定位方法,其特征在于,还包括对待测样品的摆正状态进行校准操作。

9.一种待测样品微观结构测量定位系统,其特征在于,包括处理单元,所述处理单元执行如下操作:存储包括待测样品项目类别、待测样品型号以及待测样品理论设计信息在内的待测样品记录信息;所述待测样品理论设计信息包括待测样品理论设计边缘轮廓、待测样品理论设计尺寸以及待测样品理论设计测量位置;

接收置于支撑件上的待测样品的真实扫描信息;所述待测样品的真实扫描信息包括:待测样品的实际边缘轮廓、待测样品的实际尺寸以及待测样品的实际边缘轮廓在水平方向和垂直方向的延伸交汇点;

将所述待测样品的实际边缘轮廓与所述待测样品理论设计边缘轮廓进行对比;若两者的边缘轮廓差异在设定误差范围内,则处理单元以待测样品的真实扫描信息在拟合测量区生成待测样品初步拟合图像信息;若两者的边缘轮廓差异不在设定误差范围内,则处理单元以修正的待测样品的真实扫描信息在拟合测量区生成待测样品初步拟合图像信息;其中,修正的待测样品的真实扫描信息包括待测样品的实际尺寸、待测样品理论设计边缘轮廓;待测样品初步拟合图像信息包括待测样品初步拟合图像的尺寸、待测样品初步拟合图像的边缘轮廓以及待测样品初步拟合图像与拟合测量区内水平X轴的角度差;

根据待测样品理论设计信息对所述待测样品初步拟合图像信息进行修正,得到待测样品所需拟合图像信息;

基于所述待测样品所需拟合图像信息以及待测样品理论设计测量位置,生成原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件。

10.根据权利要求9所述的待测样品微观结构测量定位系统,其特征在于,所述根据待测样品理论设计信息对所述待测样品初步拟合图像信息进行修正,得到待测样品所需拟合图像信息,具体包括:根据所述待测样品理论设计尺寸,在拟合测量区内将所述待测样品初步拟合图像进行缩放操作,使得待测样品初步拟合图像的尺寸大小与待测样品理论设计尺寸大小一致,得到待测样品所需拟合图像信息;

其中,待测样品所需拟合图像信息包括待测样品所需拟合图像的尺寸、待测样品所需拟合图像的边缘轮廓以及待测样品所需拟合图像与拟合测量区内水平X轴的角度差。

11.根据权利要求9所述的待测样品微观结构测量定位系统,其特征在于,所述基于所述待测样品所需拟合图像信息以及待测样品理论设计测量位置,生成原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件,包括:根据所述待测样品理论设计测量位置,在待测样品所需拟合图像信息内标注待测样品所需待测位置,生成待测样品测量定位文件;

将待测样品测量定位文件转化为原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件。

12.根据权利要求10所述的待测样品微观结构测量定位系统,其特征在于,还包括机器视觉系统、第一移动组件以及拍摄单元;

所述机器视觉系统与所述处理单元以及第一移动组件通信连接,所述第一移动组件与所述拍摄单元连接;

所述机器视觉系统控制第一移动组件带动拍摄单元移动至待测样品上方;

所述机器视觉系统根据接收的待测样品扫描区域信息,控制拍摄单元在待测样品扫描区域进行扫描成像,得到所述待测样品的真实扫描信息;

所述机器视觉系统将所述待测样品的真实扫描信息发送给所述处理单元。

13.根据权利要求12所述的待测样品微观结构测量定位系统,其特征在于,还包括红外传感器;

所述红外传感器设置在所述支撑件与待测样品接触一侧,所述红外传感器与所述机器视觉系统通信连接;

当红外传感器获取待测样品放置在支撑件上的识别信息时,将识别信息发送给机器视觉系统,使得机器视觉系统基于所述识别信息控制第一移动组件带动拍摄单元移动至待测样品上方。

14.根据权利要求12所述的待测样品微观结构测量定位系统,其特征在于,所述处理单元还用于:将待测样品扫描区域信息发送给所述机器视觉系统。

15.根据权利要求12所述的待测样品微观结构测量定位系统,其特征在于,还包括第二移动组件;

所述第二移动组件与所述机器视觉系统通信连接,所述第二移动组件与所述支撑件连接;

所述处理单元基于待测样品所需拟合图像与拟合测量区内水平X轴的角度差向机器视觉系统发送旋转操作指令;

所述机器视觉系统接收所述旋转操作指令后,控制第二移动组件带动支撑件旋转,当拟合测量区中待测样品所需拟合图像与拟合测量区内水平X轴为0°时,支撑件停止旋转,此时待测样品处于摆正状态。

16.根据权利要求15所述的待测样品微观结构测量定位系统,其特征在于,对待测样品的摆正状态进行校准操作。

说明书 :

一种待测样品微观结构测量定位方法以及系统

技术领域

[0001] 本发明属于样品测试技术领域,具体涉及一种待测样品微观结构测量定位方法以及系统。

背景技术

[0002] 原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)是一种可以对待测样品微观结构进行测量的分析仪器。
[0003] 采用原子力显微镜对待测样品微观结构进行测量的过程中,需要先对待测样品的待测位置进行定位,然后采用原子力显微镜对待测样品的待测位置进行测量,具体方法如下:
[0004] 1、将支撑工件调整到水平位置,将待测样品放在支撑工件上。
[0005] 2、将原子力显微镜设置在固定位置上。
[0006] 3、移动支撑工件,调整支撑工件上的待测样品与原子力显微镜的相对位置,使得待测样品位于待测位置上。
[0007] 4、采用原子力显微镜对待测样品的待测位置进行测量。
[0008] 当实际待测样品存在缺陷或者规格不满足要求,且待测样品的待测位置信息为具体点位信息时,在上述步骤3的实际测量操作过程中,操作人员会基于实际待测样品采用人眼辅助判断待测样品的具体测量点位信息,造成待测样品的待测位置定位精度低,且测试时间长。

发明内容

[0009] 为了克服现有技术的缺陷,本发明提供一种待测样品微观结构测量定位方法以及系统。
[0010] 本发明通过如下技术方案实现:
[0011] 本发明提供一种待测样品微观结构测量定位方法,包括如下步骤:
[0012] 处理单元接收置于支撑件上的待测样品的真实扫描信息;
[0013] 处理单元将所述待测样品的真实扫描信息与待测样品记录信息进行对比分析,生成待测样品所需拟合图像信息;
[0014] 处理单元基于所述待测样品所需拟合图像信息以及待测样品记录信息,生成原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件。
[0015] 进一步的,所述待测样品的真实扫描信息包括:待测样品的实际边缘轮廓、待测样品的实际尺寸以及待测样品的实际边缘轮廓在水平方向和垂直方向的延伸交汇点。
[0016] 进一步的,所述处理单元接收置于支撑件上的待测样品的真实扫描信息之前,还包括:
[0017] 在所述处理单元内存储所述待测样品记录信息;
[0018] 所述待测样品记录信息包括待测样品项目类别、待测样品型号以及待测样品理论设计信息;
[0019] 其中,所述待测样品理论设计信息包括待测样品理论设计边缘轮廓、待测样品理论设计尺寸以及待测样品理论设计测量位置。
[0020] 进一步的,所述处理单元将所述待测样品的真实扫描信息与待测样品记录信息进行对比分析,生成待测样品所需拟合图像信息,包括:
[0021] 所述处理单元将所述待测样品的真实扫描信息与所述待测样品理论设计信息进行对比分析,生成待测样品所需拟合图像信息。
[0022] 进一步的,所述处理单元将所述待测样品的真实扫描信息与所述待测样品理论设计信息进行对比分析,生成待测样品所需拟合图像信息,包括:
[0023] 所述处理单元将所述待测样品的真实扫描信息与待测样品理论设计信息进行对比分析,生成待测样品初步拟合图像信息;
[0024] 所述处理单元根据待测样品理论设计信息对所述待测样品初步拟合图像信息进行修正,得到待测样品所需拟合图像信息。
[0025] 进一步的,所述处理单元将所述待测样品的真实扫描信息与待测样品理论设计信息进行对比分析,生成待测样品初步拟合图像信息,具体包括:
[0026] 所述处理单元将所述待测样品的真实扫描信息中的待测样品的实际边缘轮廓与所述待测样品理论设计边缘轮廓进行对比;
[0027] 若两者的边缘轮廓差异在设定误差范围内,则处理单元以待测样品的真实扫描信息在拟合测量区生成待测样品初步拟合图像信息;
[0028] 若两者的边缘轮廓差异不在设定误差范围内,则处理单元以修正的待测样品的真实扫描信息在拟合测量区生成待测样品初步拟合图像信息;
[0029] 其中,修正的待测样品的真实扫描信息包括待测样品的实际尺寸、待测样品理论设计边缘轮廓;
[0030] 待测样品初步拟合图像信息包括待测样品初步拟合图像的尺寸、待测样品初步拟合图像的边缘轮廓以及待测样品初步拟合图像与拟合测量区内水平X轴的角度差。
[0031] 进一步的,所述处理单元根据待测样品理论设计信息对所述待测样品初步拟合图像信息进行修正,得到待测样品所需拟合图像信息,具体包括:
[0032] 所述处理单元根据所述待测样品理论设计尺寸,在拟合测量区内将所述待测样品初步拟合图像进行缩放操作,使得待测样品初步拟合图像的尺寸大小与待测样品理论设计尺寸大小一致,得到待测样品所需拟合图像信息;
[0033] 其中,待测样品所需拟合图像信息包括待测样品所需拟合图像的尺寸、待测样品所需拟合图像的边缘轮廓以及待测样品所需拟合图像与拟合测量区内水平X轴的角度差。
[0034] 进一步的,所述处理单元基于所述待测样品所需拟合图像信息以及待测样品记录信息,生成原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件,包括:
[0035] 所述处理单元根据所述待测样品理论设计测量位置,在待测样品所需拟合图像信息内标注待测样品所需待测位置,生成待测样品测量定位文件;
[0036] 所述处理单元将待测样品测量定位文件转化为原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件。
[0037] 进一步的,所述处理单元接收置于支撑件上的待测样品的真实扫描信息之前,还包括:
[0038] 采用机器视觉系统控制第一移动组件带动拍摄单元移动至待测样品上方;
[0039] 机器视觉系统根据接收的待测样品扫描区域信息,控制拍摄单元在待测样品扫描区域进行扫描成像,得到所述待测样品的真实扫描信息;
[0040] 所述机器视觉系统将所述待测样品的真实扫描信息发送给所述处理单元。
[0041] 进一步的,所述采用机器视觉系统控制第一移动组件带动拍摄单元移动至待测样品上方之前,还包括:
[0042] 在所述支撑件与待测样品接触一侧设置红外传感器;
[0043] 当红外传感器获取待测样品放置在支撑件上的识别信息时,将识别信息发送给机器视觉系统,使得机器视觉系统基于所述识别信息控制第一移动组件带动拍摄单元移动至待测样品上方。
[0044] 进一步的,在所述机器视觉系统根据接收的待测样品扫描区域信息,控制拍摄单元在待测样品扫描区域进行扫描成像,得到所述待测样品的真实扫描信息之前,还包括:
[0045] 所述处理单元将待测样品扫描区域信息发送给所述机器视觉系统。
[0046] 进一步的,所述处理单元基于所述待测样品所需拟合图像信息以及待测样品记录信息,生成原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件之前,还包括:
[0047] 所述处理单元基于待测样品所需拟合图像与拟合测量区内水平X轴的角度差向机器视觉系统发送旋转操作指令;
[0048] 所述机器视觉系统接收所述旋转操作指令后,控制第二移动组件带动支撑件旋转,当拟合测量区中待测样品所需拟合图像与拟合测量区内水平X轴为0°时,支撑件停止旋转,此时待测样品处于摆正状态。
[0049] 进一步的,还包括对待测样品的摆正状态进行校准操作。
[0050] 对应的,本发明还提供一种待测样品微观结构测量定位系统,包括处理单元,所述处理单元执行如下操作:
[0051] 接收置于支撑件上的待测样品的真实扫描信息;
[0052] 将所述待测样品的真实扫描信息与待测样品记录信息进行对比分析,生成待测样品所需拟合图像信息;
[0053] 基于所述待测样品所需拟合图像信息以及待测样品记录信息,生成原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件。
[0054] 进一步的,所述待测样品的真实扫描信息包括:待测样品的实际边缘轮廓、待测样品的实际尺寸以及待测样品的实际边缘轮廓在水平方向和垂直方向的延伸交汇点。
[0055] 进一步的,所述处理单元在接收置于支撑件上的待测样品的真实扫描信息之前,还执行如下操作:
[0056] 存储待测样品记录信息;
[0057] 所述待测样品记录信息包括待测样品项目类别、待测样品型号以及待测样品理论设计信息;
[0058] 其中,所述待测样品理论设计信息包括待测样品理论设计边缘轮廓、待测样品理论设计尺寸以及待测样品理论设计测量位置。
[0059] 进一步的,所述将所述待测样品的真实扫描信息与待测样品记录信息进行对比分析,生成待测样品所需拟合图像信息,包括:
[0060] 将所述待测样品的真实扫描信息与所述待测样品理论设计信息进行对比分析,生成待测样品所需拟合图像信息。
[0061] 进一步的,所述将所述待测样品的真实扫描信息与所述待测样品理论设计信息进行对比分析,生成待测样品所需拟合图像信息,包括:
[0062] 将所述待测样品的真实扫描信息与待测样品理论设计信息进行对比分析,生成待测样品初步拟合图像信息;
[0063] 根据待测样品理论设计信息对所述待测样品初步拟合图像信息进行修正,得到待测样品所需拟合图像信息。
[0064] 进一步的,所述将所述待测样品的真实扫描信息与待测样品理论设计信息进行对比分析,生成待测样品初步拟合图像信息,具体包括:
[0065] 将所述待测样品的真实扫描信息中的待测样品的实际边缘轮廓与所述待测样品理论设计边缘轮廓进行对比;
[0066] 若两者的边缘轮廓差异在设定误差范围内,则处理单元以待测样品的真实扫描信息在拟合测量区生成待测样品初步拟合图像信息;
[0067] 若两者的边缘轮廓差异不在设定误差范围内,则处理单元以修正的待测样品的真实扫描信息在拟合测量区生成待测样品初步拟合图像信息;
[0068] 其中,修正的待测样品的真实扫描信息包括待测样品的实际尺寸、待测样品理论设计边缘轮廓;
[0069] 待测样品初步拟合图像信息包括待测样品初步拟合图像的尺寸、待测样品初步拟合图像的边缘轮廓以及待测样品初步拟合图像与拟合测量区内水平X轴的角度差。
[0070] 进一步的,所述根据待测样品理论设计信息对所述待测样品初步拟合图像信息进行修正,得到待测样品所需拟合图像信息,具体包括:
[0071] 根据所述待测样品理论设计尺寸,在拟合测量区内将所述待测样品初步拟合图像进行缩放操作,使得待测样品初步拟合图像的尺寸大小与待测样品理论设计尺寸大小一致,得到待测样品所需拟合图像信息;
[0072] 其中,待测样品所需拟合图像信息包括待测样品所需拟合图像的尺寸、待测样品所需拟合图像的边缘轮廓以及待测样品所需拟合图像与拟合测量区内水平X轴的角度差。
[0073] 进一步的,所述基于所述待测样品所需拟合图像信息以及待测样品记录信息,生成原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件,包括:
[0074] 根据所述待测样品理论设计测量位置,在待测样品所需拟合图像信息内标注待测样品所需待测位置,生成待测样品测量定位文件;
[0075] 将待测样品测量定位文件转化为原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件。
[0076] 进一步的,还包括机器视觉系统、第一移动组件以及拍摄单元;
[0077] 所述机器视觉系统与所述处理单元以及第一移动组件通信连接,所述第一移动组件与所述拍摄单元连接;
[0078] 所述机器视觉系统控制第一移动组件带动拍摄单元移动至待测样品上方;
[0079] 所述机器视觉系统根据接收的待测样品扫描区域信息,控制拍摄单元在待测样品扫描区域进行扫描成像,得到所述待测样品的真实扫描信息;
[0080] 所述机器视觉系统将所述待测样品的真实扫描信息发送给所述处理单元。
[0081] 进一步的,还包括红外传感器;
[0082] 所述红外传感器设置在所述支撑件与待测样品接触一侧,所述红外传感器与所述机器视觉系统通信连接;
[0083] 当红外传感器获取待测样品放置在支撑件上的识别信息时,将识别信息发送给机器视觉系统,使得机器视觉系统基于所述识别信息控制第一移动组件带动拍摄单元移动至待测样品上方。
[0084] 进一步的,所述处理单元还用于:将待测样品扫描区域信息发送给所述机器视觉系统。
[0085] 进一步的,还包括第二移动组件;
[0086] 所述第二移动组件与所述机器视觉系统通信连接,所述第二移动组件与所述支撑件连接;
[0087] 所述处理单元基于待测样品所需拟合图像与拟合测量区内水平X轴的角度差向机器视觉系统发送旋转操作指令;
[0088] 所述机器视觉系统接收所述旋转操作指令后,控制第二移动组件带动支撑件旋转,当拟合测量区中待测样品所需拟合图像与拟合测量区内水平X轴为0°时,支撑件停止旋转,此时待测样品处于摆正状态。
[0089] 进一步的,对待测样品的摆正状态进行校准操作。
[0090] 和现有技术比,本发明的技术方案具有如下有益效果:
[0091] 本发明提供一种待测样品微观结构测量定位方法,首先,处理单元接收置于支撑件上的待测样品的真实扫描信息;然后,处理单元将待测样品的真实扫描信息与待测样品记录信息进行对比分析,生成待测样品所需拟合图像信息;最后,处理单元基于待测样品所需拟合图像信息以及待测样品记录信息,生成原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件。当实际待测样品存在缺陷或者规格不满足要求,且待测样品的待测位置信息为具体点位信息时,通过将待测样品的真实扫描信息与待测样品记录信息进行对比分析,对应生成待测样品所需拟合图像信息,然后结合待测样品记录信息内的待测点位信息,生成原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件,提高待测样品所需测量位置的定位精度,降低测试时长,提高测试效率。

附图说明

[0092] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0093] 图1为本发明的待测样品微观结构测量定位系统的结构框图连接示意图;
[0094] 图2为本发明的待测样品微观结构测量定位系统的局部结构示意图;
[0095] 图3为拟合测量区显示待测样品所需拟合图像信息的示意图;
[0096] 图4为本发明的待测样品微观结构测量定位方法的流程示意图;
[0097] 图5为待测样品的真实扫描信息的示意图。
[0098] 其中,1‑红外传感器,2‑拍摄单元,3‑支撑件,4‑X轴方向移动部件,5‑Y轴方向移动部件,6‑Z轴方向移动部件,7‑第一驱动电机,8‑第二驱动电机,9‑第三驱动电机,10‑第四驱动电机。

具体实施方式

[0099] 下面将结合本发明的实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0100] 在本文中,术语“第一”、“第二”和其它类似词语并不意在暗示任何顺序、数量和重要性,而是仅仅用于对不同的元件进行区分。在本文中,术语“一”、“一个”和其它类似词语并不意在表示只存在一个所述事物,而是表示有关描述仅仅针对所述事物中的一个,所述事物可能具有一个或多个。在本文中,术语“包含”、“包括”和其它类似词语意在表示逻辑上的相互关系,而不能视作表示空间结构上的关系。例如,“A包括B”意在表示在逻辑上B属于A,而不表示在空间上B位于A的内部。另外,术语“包含”、“包括”和其它类似词语的含义应视为开放性的,而非封闭性的。例如,“A包括B”意在表示B属于A,但是B不一定构成A的全部,A还可能包括C、D、E等其它元素。
[0101] 在本文中,术语“实施例”、“本实施例”、“优选实施例”、“一个实施例”并不表示有关描述仅仅适用于一个特定的实施例,而是表示这些描述还可能适用于另外一个或多个实施例中。本领域技术人员应理解,在本文中,任何针对某一个实施例所做的描述都可以与另外一个或多个实施例中的有关描述进行替代、组合、或者以其它方式结合,所述替代、组合、或者以其它方式结合所产生的新实施例是本领域技术人员能够容易想到的,属于本发明的保护范围。
[0102] 在本文的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
[0103] 如图1以及图2所示,本发明提供一种待测样品微观结构测量定位系统,包括处理单元、机器视觉系统、红外传感器1、拍摄单元2、第一移动组件、第二移动组件以及支撑件3。
[0104] 处理单元与机器视觉系统的输入端通信连接,机器视觉系统的输出端与第一移动组件、第二移动组件通信连接,第一移动组件与拍摄单元2连接,第二移动组件与支撑件3连接。
[0105] 支撑件3与待测样品接触一侧设置红外传感器1,红外传感器1的输出端与机器视觉系统的输入端通信连接。支撑件3上红外传感器1的设置数目不限于一个,也可以为多个,比如图2中示意支撑件3上设置4个红外传感器1。
[0106] 示例性的,上述第一移动组件可以包括堆叠设置的X轴方向移动部件4、Y轴方向移动部件5以及Z轴方向移动部件6,X轴方向移动部件4上设置第一驱动电机7,Y轴方向移动部件5上设置第二驱动电机8,Z轴方向移动部件6上设置第三驱动电机9,第一驱动电机7、第二驱动电机8以及第三驱动电机9与机器视觉系统的输出端通信连接。
[0107] 示例性的,上述第二移动部件包括第四驱动电机10、传动齿条、传动齿轮,第四驱动电机10与机器视觉系统的输出端通信连接,第四驱动电机10通过传动齿条、传动齿轮与支撑件3连接。
[0108] 处理单元内存储待测样品记录信息。
[0109] 示例性的,待测样品记录信息包括待测样品项目类别、待测样品型号、待测样品理论设计信息以及待测样品扫描区域信息。
[0110] 在待测样品记录信息中记载待测样品项目类别、待测样品型号,能够便于不同项目中不同待测样品测量需求信息归类整理。
[0111] 示例性的,待测样品理论设计信息包括待测样品理论设计边缘轮廓、待测样品理论设计尺寸以及待测样品理论设计测量位置。
[0112] 示例性的,待测样品扫描区域信息设定了待测样品扫描区域,待测样品扫描区域可以是本领域技术人员根据不同待测样品的测量需求进行对应设计的。
[0113] 支撑件为水平放置,支撑件用于放置待测样品。示例性的,待测样品可以是光栅结构。
[0114] 红外传感器用于获取待测样品放置在支撑件上的识别信息,红外传感器的输出端将待测样品放置在支撑件上的识别信息发送给机器视觉系统,机器视觉系统基于接收的识别信息控制第一移动组件带动拍摄单元移动至待测样品上方。
[0115] 机器视觉系统根据接收的处理单元发送的待测样品扫描区域信息,控制拍摄单元在待测样品扫描区域进行扫描成像,得到待测样品的真实扫描信息并发送给处理单元。
[0116] 处理单元基于待测样品的真实扫描信息与待测样品记录信息进行对比分析,生成待测样品所需拟合图像信息,然后结合待测样品记录信息内的待测位置信息,生成原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件,提高待测样品所需测量位置的定位精度,降低测试时长,提高测试效率。
[0117] 示例性的,上述处理单元采用现有计算机即可,上述机器视觉系统采用现有设备即可,上述红外传感器采用现有设备即可。上述拍摄单元采用现有设备即可,比如现有的微距镜头。上述支撑件可以采用现有的托盘即可。
[0118] 下面结合上述系统描述,进一步详细说明采用上述待测样品微观结构测量定位系统进行待测样品微观结构测量定位方法,如图4所示,具体如下:
[0119] S1将待测样品放置在支撑件上。
[0120] S2支撑件上的红外传感器获取待测样品放置在支撑件上的识别信息后,将识别信息发送给机器视觉系统。
[0121] S3机器视觉系统接收到红外传感器发送的识别信息后控制第一移动组件带动拍摄单元移动至待测样品上方。
[0122] S4处理单元将待测样品扫描区域信息发送给机器视觉系统。
[0123] S5机器视觉系统根据接收的待测样品扫描区域信息,控制第一移动组件带动拍摄单元在待测样品扫描区域进行扫描成像,得到待测样品的真实扫描信息。示例性的,这里的待测样品的真实扫描信息可以包括:待测样品的实际边缘轮廓、待测样品的实际尺寸以及待测样品的实际边缘轮廓在边缘延伸方向的交汇点。如图5所示,待测样品的实际边缘轮廓接近长方形,但长方形的顶角不是直角,呈倒圆角形态,第一边缘的长度为0.14μm,第二边缘的长度为0.37μm,第三边缘的长度为0.12μm,第四边缘的长度为0.41μm,第一边缘和第二边缘在边缘延伸方向形成交汇点a,第二边缘和第三边缘在边缘延伸方向形成交汇点b。
[0124] 机器视觉系统将待测样品的真实扫描信息发送给处理单元。
[0125] S6处理单元接收待测样品的真实扫描信息后,进行如下操作:
[0126] S6‑1处理单元将待测样品的真实扫描信息与内部存储的待测样品记录信息进行对比分析,生成待测样品所需拟合图像信息。这里的待测样品记录信息包括待测样品项目类别、待测样品型号以及待测样品理论设计信息。其中,待测样品理论设计信息包括待测样品理论设计边缘轮廓、待测样品理论设计尺寸以及待测样品理论设计测量位置。
[0127] 示例性的,处理单元将待测样品的真实扫描信息与待测样品理论设计信息进行对比分析,生成待测样品所需拟合图像信息。
[0128] 更具体示例的,
[0129] 1.处理单元首先将待测样品的真实扫描信息与待测样品理论设计信息进行对比分析,生成待测样品初步拟合图像信息,具体包括如下步骤:
[0130] 处理单元将待测样品的真实扫描信息中的待测样品的实际边缘轮廓与待测样品理论设计边缘轮廓进行对比,判断两者的边缘轮廓差异是否在设定误差范围内。这里误差范围即两者边缘轮廓差异的最大可接受范围。两者边缘轮廓差异的最大可接受范围可以基于待测样品的测试要求进行对应设计。
[0131] 若两者的边缘轮廓差异在设定误差范围内,则处理单元以待测样品的真实扫描信息在拟合测量区生成待测样品初步拟合图像信息。
[0132] 若两者的边缘轮廓差异不在设定误差范围内,则处理单元以修正的待测样品的真实扫描信息在拟合测量区生成待测样品初步拟合图像信息。
[0133] 示例性的,上述修正的待测样品的真实扫描信息包括待测样品的实际尺寸、待测样品理论设计边缘轮廓。
[0134] 示例性的,上述待测样品初步拟合图像信息包括待测样品初步拟合图像的尺寸、待测样品初步拟合图像的边缘轮廓以及待测样品初步拟合图像与拟合测量区内水平X轴的角度差。
[0135] 2.处理单元然后根据待测样品理论设计信息对待测样品初步拟合图像信息进行修正,得到待测样品所需拟合图像信息,具体包括如下步骤:
[0136] 处理单元根据待测样品理论设计尺寸,在拟合测量区内将待测样品初步拟合图像进行缩放操作,使得待测样品初步拟合图像的尺寸大小与待测样品理论设计尺寸大小一致,得到待测样品所需拟合图像信息。
[0137] 示例性的,待测样品所需拟合图像信息包括待测样品所需拟合图像的尺寸、待测样品所需拟合图像的边缘轮廓以及待测样品所需拟合图像与拟合测量区内水平X轴的角度差。如图3所示,待测样品所需拟合图像为长方形,待测样品所需拟合图像的长度为0.52μm,待测样品所需拟合图像的宽度为0.15μm,待测样品所需拟合图像与拟合测量区内水平X轴的角度为30°。
[0138] 通过上述操作,实现了以待测样品的真实扫描信息为基础而得到的待测样品所需拟合图像的图像边缘轮廓以及图像尺寸与待测样品理论设计边缘轮廓、待测样品理论设计尺寸相对应,从而能够实现对实际待测样品上对应待测样品理论设计位置的精准定位测量。
[0139] S6‑2处理单元基于待测样品所需拟合图像与拟合测量区内水平X轴的角度差向机器视觉系统发送旋转操作指令。示例性的,这里的旋转操作指令可以包括旋转方向以及旋转角度。
[0140] 机器视觉系统接收旋转操作指令后,控制第二移动组件带动支撑件旋转。在这个过程中,处理单元基于旋转操作指令控制拟合测量区内的待测样品所需拟合图像进行同步旋转操作。当拟合测量区中待测样品所需拟合图像与拟合测量区内水平X轴为0°时,支撑件停止旋转,此时待测样品处于摆正状态。
[0141] S6‑3处理单元基于待测样品所需拟合图像信息以及待测样品记录信息,生成原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件。
[0142] 示例性的,操作具体如下:
[0143] 处理单元根据待测样品理论设计测量位置,在待测样品所需拟合图像信息内标注待测样品所需待测位置,生成待测样品测量定位文件。
[0144] 处理单元将待测样品测量定位文件转化为原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件。
[0145] 通过上述S6‑2操作,对处理单元内拟合测量区生成的待测样品所需拟合图像水平放置时支撑件上待测样品的摆放方位进行定位,从而保证后续原子力显微镜接收处理单元发送的待测样品测量定位文件后能够对待测样品的待测位置进行快速准确定位。
[0146] 为了进一步保证拟合测量区中待测样品所需拟合图像与拟合测量区内水平X轴为0°,作为优选实施步骤,还可以对待测样品的摆正状态进行校准操作,即重复上述操作S5‑S6,且将重复操作后处理单元基于待测样品所需拟合图像信息以及待测样品记录信息,生成的原子力显微镜能够识别的待测样品测量定位文件发送给原子力显微镜。
[0147] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。