(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210588431.9 (22)申请日 2022.05.26 (71)申请人 电子科技大 学 地址 611731 四川省成 都市高新区 （西区） 西源大道 2006号 (72)发明人 周泉辛　周涛　吴喆　骆培文　 吴越　 (74)专利代理 机构 电子科技大 学专利中心 51203 专利代理师 陈一鑫 (51)Int.Cl. G01N 21/88(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种微波探 针扫描图像的后期处 理方法 (57)摘要 该发明公开了一种微波探针扫描图像的后 期处理方法， 涉及微观物体表 面结构无损检测技 术领域。 本申请在探针针尖与待测样品的远距离 的条件下， 将扫描得到的待测样品的模糊图像 反 演到清晰图像。 该方法是求解出待测样品距离远 的模糊图像与距离近的清晰图像(同一待测样 品)之间的映射关系， 将待测样品距离远的模糊 图像代入到该映射关系反演出清晰图像。 该方法 的优点是基本不改变电特性分布的同时还能使 图像清晰度得到提高， 进一步可以拓展预设定的 针尖与样本距离的合理范围。 本发 明可以应用于 表面凹凸不平的薄膜、 细胞、 光刻掩膜板、 芯片等 表面形貌成像 。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 114994055 A 2022.09.02 CN 114994055 A 1.一种微波探针扫描图像的后期处 理方法， 该 方法包括： 步骤1： 根据样品的特性对所有可能的样品进行分类， 对每一类样品进行如下操作； 步骤1.1： 在同类样品中选择一个， 找到该样品的均匀电特性的区域， 将该区域置于微 波探针下， 从相对距离z为0开始， 一直变化到最大值， 相对距离测量变化过程中的谐振频率 fr， 得到该样品的谐振频率与探针样品相对距离之间的函数关系fr＝f(z)； 步骤1.2： 采用步骤1.1相同的方法得到该类样品中其余多个样品谐振频率和探针样品 相对距离之间的函数关系； 步骤1.3： 将步骤1.1和步骤1.2得到的同一类所有样品的谐振频率与探针样品相对距 离之间的函数关系fr＝f(z)进 行平均化处理， 得到该类样品的平均谐振频率与探针样品相 对距离之间的函数关系； 步骤1.4： 采用步骤1.1到步骤1.3的方法得到所有分类样品的平均谐振频率与探针样 品相对距离之间的函数关系； 步骤2： 数据修 正； 步骤2.1： 根据步骤1的样品分类， 确定待测样品所属的分类； 根据该分类选取步骤1对 应的平均谐振频率与探针样品相对距离之间的函数关系； 步骤2.2： 实际测量过程中， 首先探针对待测样品所有区域进行点扫描成像， 扫描过程 中获得每 个点的谐振频率； 步骤2.3： 根据该谐振频率和步骤2.1选取的平均谐振频率与探针样品相对距离之间的 函数关系， 计算得到此次扫描中每 个点的探针与样品之间的相对距离； 步骤2.4： 根据步骤2.3得到的相对距离和该类样品最佳成像距离之间的差值对步骤 2.2扫描时获取的成像图像进行修 正。 2.如权利要求1所述的一种微波探针扫描图像的后期处理方法， 其特征在于， 所述步骤 2.3中修正方法为： 步骤2.3.1： 步骤2.2获取的图像为imag1＝fr(x， y， zc)， (x， y， zc)分别立体坐标系三个 方向对应的值； 该图像探针与待测样品之间的实际距离为z ′＝fr‑1(x， y， fr)； 步骤2.3.2： 寻找一个常数b或修正函数b(x， y)使z ″＝z′ ‑b落在最佳成像区间， z ″＝z′ ‑ b(x， y)落在最佳成像点； 步骤2.3.3： 则修 正后图像为 imag2＝fr(x， y， z ″)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114994055 A 2一种微波探针扫描图像的后期处理 方法 技术领域 [0001]本申请涉及 微观物体表面结构无损检测技术领域， 具体涉及提高微波探针扫描 成 像质量的方法。 背景技术 [0002]近场扫描微波显微成像技术是利用近场扫描微波显微镜探针通过逐行扫描微观 尺度范围内待测样品的电磁特性 参数， 从而对待测样品表面进行成像。 [0003]由于近场微波采用倏逝波(evanescent  wave)作为发射信号， 其在自由空间中的 指数衰减特性使扫描成像的清晰度主 要受探测距离(即探针与样本之间距离)影响。 [0004]成像技术在扫描实验之前需要设定好探针与待测样品的距离。 探针扫描 成像过程 是探针不动， 待测样品水平移动。 一般而言， 待测样品为功能性器件， 表面一般具有一定的 高度差。 探针扫描 此类样本时候， 探针与待测样品的距离越远， 样品的安全性越高； 但是， 探 针与待测样品的距离越远， 图像清晰越差， 甚至不能被辨识。 [0005]现有技术中扫描探针在实际测量样品的时候， 理想情 况是保持扫描探针和待测样 品之间的距离不变， 然后依次测量样品的所有区域； 但是 因为样品的表面凹凸不平的影响， 在样品的移动过程中， 扫描探针和样品之间的距离就会产生变化， 使得扫描清晰度发生变 化， 后期成像后会造成部分区域不清晰的问题。 现有方法在获得扫描数据后进行降噪滤波 处理后再绘图成像， 此方法的缺点是只过滤掉图像中的高斯噪声， 没有引入新的信息量改 进图像清晰度， 图像中模糊的区域 也未得到改善， 图像整体质量 仍然较差 。 发明内容 [0006]本发明解决现有技术中存在的： 因无法在扫描过程中精确保证扫描探针与样品之 间的距离， 从而带来最终成像部分区域不清晰的问题， 从而提供一种能提高微波探针扫描 成像质量的方法。 [0007]本申请通过下述技术方案实现： 一种微波探针扫描图像 的后期处理方法， 该方法 包括： [0008]步骤1： 根据样品的特性对所有可能的样品进行分类， 对每一类样品进行如下操 作； [0009]步骤1.1： 在同类样品中选择一个， 找到该样品的均匀电特性的区域， 将该区域置 于微波探针下， 从相对距离z为0开始， 一直变化到最大值， 相对距离测量变化过程中的谐振 频率fr， 得到该样品的谐振频率与探针样品相对距离之间的函数关系fr＝f(z)； [0010]步骤1.2： 采用步骤1.1相同的方法得到该类样品中其余多个样品谐振频率和探针 样品相对距离之间的函数关系； [0011]步骤1.3： 将步骤1.1和步骤1.2得到的同一类所有样品的谐振频率与探针样品相 对距离之间的函数关系fr＝f(z)进行平均化处理， 得到该类样品的平均谐振频率与探针样 品相对距离之间的函数关系；说　明　书 1/4 页 3 CN 114994055 A 3