扫描探测显微镜的立体显示方法技术

一种扫描探测显微镜立体显示方法，其中物体表面形状的三维数据由扫描探测显微镜获取，再转换成至少两幅二维数据。根据视差角的大小，可确定转换后的至少两幅二维数据在显示平面上的显示位置，并且在显示平面上显示该两幅二维数据。通过把两个眼睛对应于视差角，并且根据各自的视线方向观测图像，就可以看到一幅图像，该图像相当于观测三维物体时所看到的图像。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，尤其是涉及物体表面形状的显示数据的显示方法，该显示数据是由扫描探测显微镜获取的，是立体可视的。扫描探测显微镜，如扫描孔道显微镜和原子间的能量显微镜，被认为是分析表面形状的表面分析装置，而物体表面形状的三维数据是由扫描探测显徽镜测试到的。在这种扫描探测显微镜中，理想的情况是，物体的表面形状可以立体观测。根据这种要求，在传统的显示方法中，三维形状的显示方法，举例来说，包括灰度图像、线条图像和网格图像，灰度图像是从上方观测的，线条图像显示外轮廓，网格图像由网格或鸟瞰图像显示表面形状。在传统的扫描探测显微镜中，立体显示的方法采用灰度图像、线条图像、网格图像和鸟瞰图像，这些图像都是单幅图像，其缺点是不容易抓住物体表面的三维形状。因此，曾经采用了这样的方法，例如，在同一个位置上显示物体的灰度图像和截面图像，并进行比较，从而抓住物体表面的三维形状。然而，通过比较和参考几幅显示图像虽然可以抓住物体表面的三维形状，但是，在这种情况下，观测者必须根据显示的图像推测物体的表面形状，这需要相当高的技能。因此，用传统的显示方法一直不能获得物体的表面形状，传统的显示方法采用单幅显示图像，如灰度图像、线条图像、网格图像或鸟瞰图像，并且要比较和参考数幅显示图像。因此，物体的表面形状不能进行三维观测。相应地，本专利技术的目的是克服现有技术的缺点，并且提供，其中，所显示的物体的表面形状可以进行立体观测。通过下文对本专利技术的说明，本专利技术的进一步的目的和优点会变得一目了然。本专利技术的立体显示方法是为使用扫描探测显微镜而设计的，以获取物体表面形状的三维数据。在扫描探测显微镜中，所获取的三维数据要转换成至少两幅二维数据，该二维数据是按预定的视差角从不同的视线方向能够观测到的，所转换成的至少两幅二维数据的在一个显示平面上的显示位置是根据视差角确定的，从而可以在显示位置上显示二维数据。因此，所显示的物体的表面形状是立体可视的。至于人能够感觉到自己和物体之间有距离的原因，通常被认为是，如(1)根据经验，通过感知物体的表象尺寸和实际尺寸之间的差别，可以确定大致的距离；(2)根据数个物体的灰度情况，可以确定相对位置关系；和(3)根据眼睛的视差角可以感知物体的距离。本专利技术的立体显示方法采用视差角，其中，根据视差角从不同的视线方向观测物体时，至少可以获取两幅二维形状数据，并且所转换成的二维形状数据要根据该视差角在显示位置上进行显示。通过根据视差角把眼睛的视线对准由所述显示方法显示的图像，并且在相应的视线方向上观测图像，在眼睛中就可以形成一幅图像，该图像相当于观测三维物体时所获取的图像，从而对物体进行立体的观测。顺便说一句，视差角就是两个眼睛至物体的两条连线之间构成的角度，根据两个眼睛之间的距离和物体至眼睛的距离就可以确定该视差角。根据本专利技术的第一方面，根据视差角从三维数据中可以获取从右眼的视线方向看的二维数据和从左眼的视线方向看的二维数据，并且根据该视差角在显示平面上分别显示两幅二维图像。所显示的图像根据视差角相隔一个距离，并且从右眼的视线方向看的二维数据由右眼进行观测，从左眼的见线方向看的二维数据由左眼进行观测。其结果是，在眼睛中形成了一幅图像，该图像相当于观测三维物体时所获取的图像，从而物体是三维可视的。根据本专利技术的第二方面，根据视差角从三维数据中可以获取从右眼的视线方向看的二维数据和从左眼的视线方向看的二维数据，这与第一实施例的方式是相同的，并且两幅二维数据在显示平面上的同一位置上交替地进行显示。通过根据视差角从相隔一段距离的位置处观测所显示的图像，在眼睛中形成了一幅图像，该图像相当于观测三维物体时所获取的图像，从而物体是三维可视的。根据本专利技术的第三方面，与第一和第二方面所述的方式不同的是，不在显示平面上进行显示，两幅二维数据均印制在薄膜或纸张上。如本专利技术的第一方面所述，通过由右眼和左眼从各自的视线方向上观测两幅二维数据，在眼睛中形成了一幅图像，该图像相当于观测三维物体时所获取的图像，从而物体是三维可视的。根据本专利技术的第四方面，至少两幅二维数据被分成数个部分，两幅被分成数个部分的二维数据在一个显示平面上作为图像交替地进行显示。在所显示的图像的上方设置有圆柱形的凸透镜阵列，通过根据视差角在相隔一段距离的位置处由凸透镜阵列观测所显示的图像，在眼睛中形成了一幅图像，该图像相当于观测三维物体时所获取的图像，从而物体是三维可视的。根据本专利技术的第五方面，与本专利技术的第四方面不同的是，不是在显示平面上交替地进行显示，两幅被分成数个部分的二维数据都印制在一张纸上。和第四方面一样，在所显示的图像的上方设置有圆柱形的凸透镜阵列，通过根据视差角在相隔一段距离的位置处由凸透镜阵列观测所显示的图像，在眼睛中形成了一幅图像，该图像相当于观测三维物体时所获取的图像，从而物体是三维可视的。附图的简要说明附图说明图1图示了一个过程的框图，该框图表达了根据本专利技术的；图2图示了一个结构的框图，该框图可实现根据本专利技术的扫描探测显徽镜的立体显示方法；图3(a)是表明视差角和物体之间的关系的说明图；图3(b)是表明视差角和二维数据之间关系的说明图；图4(a)图示了一个例子，其中，物体从两个视线方向进行观测，光源从一个方向进行照明；图4(b)图示了一个例子，其中，从右眼和左眼视线方向看的二维数据的图像在同一时间内分别进行显示；图4(c)图示了一个例子，其中，从右眼和左眼视线方向看的二维数据的图像在同一位置上交替地进行显示；图4(d)图示了另外一个例子，其中，从右眼和左眼视线方向看的二维数据的图像在同一时间内分别进行显示；图5是从三维数据获取二维数据的坐标图；图6是说明数据转换过程的流程图；和图7(a)-(f)是说明获取灰度图像的过程的流程图，其中包括光源和从视线方向看的位置坐标。推荐实施例的详细说明附图详细说明了本专利技术的的实施例，其中，图1是一个过程的框图，该框图表达了根据本专利技术的；图2是一个结构的框图，该框图可实现根据本专利技术的扫描探测显徽镜的立体显示方法；图3表明了视差角和距离之间的关系；和，图4(a)-(d)说明了立体显示的一个例子。如图2所示，实现本专利技术的立体显示方法的扫描探测显微镜的结构包括显示处理器1，由扫描探测显徽镜测试出的三维数据可以输入至显示处理器1中，该三维数据要转换成二维数据，以进行立体显示。输入器11和显示器12，如CRT和打印装置，可以连接在显示处理器1上，转换数据用的参数由输入器11输入。显示处理器1包括贮存器2、数据转换器3和显示驱动器4，数据转换器3用于把三维数据转换成二维数据，显示驱动器4用于把二维数据显示在显示器12上。贮存器2包括第一贮存器21、第二贮存器22和第三贮存器23，第一贮存器21用于贮存来自扫描探测显微镜10的三维数据，第二贮存器22用于贮存转换成的二维数据，第三贮存器23用于贮存参数。顺便说一句，对显示处理器1中的各部分的控制由控制器，如CPU和类似的元件，来完成，控制器没有示出。由如图1所示的过程完成。扫描探测显微镜10对物体的表面形状进行探测，以获取三维数据。顺便说一句，扫描探测显微镜的结构和获取三维数据的过程是熟知的，例如，美国专利No.Re 33387中提及了这一点，该专利与日本专利公开号为(KOKAI)No.本文档来自技高网...

【技术保护点】
显微镜的立体显示方法，包括：由显微镜获取物体表面形状的三维数据；把所述三维数据转换成至少两幅二维数据，根据预定的视差角从不同的视线方向观测时看到的就是该二维数据；确定转换后的至少两幅二维数据在显示平面上的显示位置，其根据是视差角 的大小；和在显示平面上显示所述至少两幅二维数据，从而可以看到一幅图像，该图像相当于观测三维物体时所看到的图像。

【技术特征摘要】
1．显微镜的立体显示方法，包括由显微镜获取物体表面形状的三维数据；把所述三维数据转换成至少两幅二维数据，根据预定的视差角从不同的视线方向观测时看到的就是该二维数据；确定转换后的至少两幅二维数据在显示平面上的显示位置，其根据是视差角的大小；和在显示平面上显示所述至少两幅二维数据，从而可以看到一幅图像，该图像相当于观测三维物体时所看到的图像。2．如权利要求1所述的立体显示方法，其中，所述的至少两幅二维数据交替地在显示平面的同一位置上进行显示。3．如权利要求1所述的立体显示方法，其中，所述的至少两幅二维数据打印在薄膜上。4．如权利要求1所述的立体显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：粉川良平，松田政夫，丸井隆雄，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]