DigitalMicrograph中文使用手冊(cè)

1、美國(guó)Gatan公司/科揚(yáng)國(guó)際貿(mào)易（上海）有限公司第二期數(shù)字電子顯微學(xué)訓(xùn)練班DigitalMicreograph軟件練習(xí)2005年5月中國(guó)杭州）修訂本2.0（2005年5月） 修訂本2.0(2005年5月) DigitalMicrograph軟件入門(mén)在電子顯微學(xué)界GatanDigitalMicrograph（DM）是一個(gè)為人皆知的軟件。DM具有采集圖像，圖像處理和分析，數(shù)據(jù)管理和報(bào)告打印等多種功能。為了使廣大用戶能夠更好地熟悉和掌握DM的多種功能，我們特別編輯了這本練習(xí)冊(cè)。由于DM軟件的功能五花八門(mén)，豐富多彩，我們不可能對(duì)它的每一項(xiàng)功能作詳細(xì)的介紹。本練習(xí)冊(cè)匯集了一些代表性很強(qiáng)的練習(xí)。每一個(gè)練習(xí)

2、都有詳細(xì)的步驟說(shuō)明。希望以此能夠?qū)⒆x者帶進(jìn)門(mén)，以便日后自學(xué)提高對(duì)DM軟件的理解和操作使用能力。從而更好地滿足用戶在數(shù)字電子顯微學(xué)方面的需求。數(shù)字暗室同傳統(tǒng)的底片技術(shù)相比，數(shù)字圖像最突出的優(yōu)點(diǎn)在于圖像可以很容易地通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行多種操作與變換。很多同暗室相關(guān)的實(shí)驗(yàn)步驟都可以通過(guò)軟件在計(jì)算機(jī)中很容易地實(shí)現(xiàn)。比如，調(diào)節(jié)圖像的亮度或襯度，選區(qū)放大，圖像的非均勻亮度調(diào)節(jié)（遮擋曝光），圖像粘貼，貼字和測(cè)量等。上面所舉的例子構(gòu)成了數(shù)字暗室的基礎(chǔ)。數(shù)字暗室圖像技術(shù)可以大大地提高工作效率。通過(guò)使用計(jì)算機(jī)軟件，很多繁瑣，重復(fù)性高和費(fèi)力的工作步驟可以被大大地簡(jiǎn)化。這一點(diǎn)僅從獲取一張洗印好的圖片所需經(jīng)過(guò)的全過(guò)程就可

3、以清楚地說(shuō)明（底片沖洗，暗室放大，貼字等）。DigitalMicrograph工作壞境全貌MennnoGeneral2uuallI.i.LMBoptionsInterfaceloolbars*-Imageinfoibj04CameraUser7ResultsImagedisplay(DMMenu)菜單：多種操作指令按照其功能分類(lèi)。(DMTool)工具;這些可移動(dòng)窗口包括標(biāo)準(zhǔn)工具以及多種與被顯示圖像有關(guān)的信息。(Image)圖像：圖像在DM軟件里被顯示的位置。(Results)結(jié)果：這個(gè)文字窗口包含DM軟件在運(yùn)行中的一些輸出信息。比如圖像分析和測(cè)量的結(jié)果。窗口里面的文字可以被拷貝或以文件格式存儲(chǔ)

4、。修訂本2.0（2005年5月） 修訂本2.0(2005年5月) #1圖像的亮度與襯度圖像亮度與襯度的調(diào)節(jié)是保證圖像質(zhì)量的重要一環(huán)。DM可以很容易地對(duì)圖像的亮度和襯度進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了更好地說(shuō)明DM調(diào)節(jié)亮度和襯度的原理，我們首先講解一下計(jì)算機(jī)屏幕顯示的原理。一般來(lái)講，屏幕顯示器的灰度為8位（黑白）24位（彩色）。Gatan數(shù)碼相機(jī)最低是12位（最高16位）。一個(gè)12位的數(shù)字圖像含有4096個(gè)強(qiáng)度值。屏幕顯示器的灰度分辨率為256（8位）。因?yàn)閳D像的強(qiáng)度分辨率大于顯示器的灰度級(jí)別，所以我們必須首先確定怎樣使用有限的顯示器灰度來(lái)顯示圖像中更高數(shù)目的強(qiáng)度。換句話說(shuō)，我們可以在圖像中任選兩個(gè)強(qiáng)度值，指定較

5、低的強(qiáng)度為屏幕顯示器的黑色（灰度=0），較高的強(qiáng)度為屏幕顯示器的白色（灰度=255）。由此我們定義了一個(gè)圖像（4096個(gè)強(qiáng)度值）與顯示器（256灰度）之間的相互關(guān)系。圖像亮度與襯度的調(diào)節(jié)實(shí)際上就是改變上述圖像與顯示器的相互關(guān)系。操作步驟：在計(jì)算機(jī)桌面的文件夾（GatanSchoo1）里，打開(kāi)（單擊）圖像”Nerve.5.dm3”.DigitalMicrograph軟件啟動(dòng)并顯示圖像。這是一個(gè)襯度較低的圖像。圖像中的銅網(wǎng)像（黑）大大地影響了樣品真實(shí)圖像的顯示。請(qǐng)按照以下的步驟說(shuō)明來(lái)調(diào)節(jié)圖像的亮度和襯度。在顯示窗口中，使用亮度和襯度劃尺來(lái)優(yōu)化圖像的顯示。-雙擊”Contrast，或”Brightn

6、ess”可以復(fù)原亮度或襯度的初值。（請(qǐng)練習(xí)并學(xué)會(huì)使用）。修訂本2.0(2005年5月) #修訂本2.0(2005年5月) #修訂本2.0（2005年5月）強(qiáng)度直方圖”Histogram”窗口（如下），用鼠標(biāo)選擇位于右邊的強(qiáng)度峰（點(diǎn)擊峰的左端，按下鼠標(biāo)并拖至峰的右端）。這個(gè)操作改變了上面提到的圖像與顯示器之間的相互關(guān)系。從而改變了圖像的顯示。修訂本2.0(2005年5月) #修訂本2.0(2005年5月) #修訂本2.0（2005年5月）修訂本2.0(2005年5月) 修訂本2.0(2005年5月) #修訂本2.0（2005年5月）雙擊此處雙擊直方圖窗口下端的灰度橫帶可以復(fù)原直方圖的初始顯示值。

7、（請(qǐng)練習(xí)并學(xué)會(huì)使用）。-使用在顯示窗口中的”gamma”劃尺也可以改變圖像的顯示。雙擊”Gamma”可以復(fù)原其初始值。（請(qǐng)練習(xí)并學(xué)會(huì)使用）。強(qiáng)度直方圖窗口中的曲線稱(chēng)為“襯度變換曲線”（它就是我們上面提到的圖像與顯示器之間的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)關(guān)系）。在線性模式里，它是一條直線。在”gamma”顯示模式中，它變?yōu)榉蔷€性關(guān)系。此外通過(guò)選擇ImageDisplay.（在Object菜單下），也可以把線性模式變?yōu)榉蔷€性。具體步驟如下：在圖像顯示的對(duì)話窗口中(上右圖)，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊襯度(Contrast)。然后在其右面的模式(Mode)選擇項(xiàng)中，選取均勻化(Equalized)。最后點(diǎn)擊0K退出。用劃尺調(diào)節(jié)亮度或襯度

8、，并觀察圖像的變化。此時(shí)強(qiáng)度直方圖中的曲線已經(jīng)不再是直線了?，F(xiàn)在我們?cè)倩氐皆鹊木€性模式(ImageDisplay.,選擇Linearmode).在考察(survey)設(shè)定選擇中，練習(xí)選擇cross-wire。用鼠標(biāo)選擇自動(dòng)考察(AutoSurvey)。然后用鼠標(biāo)點(diǎn)擊存儲(chǔ)鍵(SaveDefaults)o點(diǎn)擊OK。觀察圖像的變化。重復(fù)練習(xí)sparse,wholeimage,和reduction，觀察圖像的變化。下表列出了顯示圖像變化的原因。圖像：Nerve.5.dm3.最大值=2595，最小值=-2。Min（黑）Max（白）Cross-wire21.02103.0Sparse19.02406.0

9、Wholeimage-2.02595.0Reduction21.02388.8上面的表格列出了不同的考察(survey)設(shè)定選擇對(duì)圖像顯示所依據(jù)的最大和最小值的影響。從中不難看出為什麼顯示圖像會(huì)因考察方式而變化。2彩色顯示(偽色)一般來(lái)說(shuō)，電子顯微鏡圖像應(yīng)該用黑白模式顯示。但有的時(shí)候有必要用偽彩來(lái)特別突出圖像中的某些細(xì)節(jié)，或者增加一些顯示的特殊效果。在用偽彩顯示時(shí)，屏幕顯示器的256個(gè)灰度(8數(shù)位)同一個(gè)彩色配置表建立一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而將一幅黑白圖像轉(zhuǎn)換成彩色圖像。操作步驟：在計(jì)算機(jī)桌面的文件夾(GatanSchool)里，打開(kāi)(單擊)圖像”Latheturningsat16x.dm3”.在O

10、bject菜單下，選擇ImageDisplay.在左面直框內(nèi)(下圖)Display下，選擇彩色(Color)。在彩色配置表(ColorTable)下，選擇彩虹(Rainbow)，點(diǎn)擊OK退出。此時(shí)圖像在偽彩模式下顯示。下圖中的彩色方塊矩陣就是上面所說(shuō)的黑白-彩色配置表。用亮度或襯度劃尺來(lái)改變圖像的顯示效果。linageDisplayInfoAlinageDisplayInfoA修訂本2.0(2005年5月) #修訂本2.0(2005年5月) 修訂本2.0（2005年5月）2dc(filePacemelInnge|-foKsyzrcfeTigsCablionObjectTigsOptionsCa

11、ptiznsaUeRan:o/jiirenh?-aus=ijColorBcheme(mapgrevscaletocolor)rizHziti.i-_e=Z5!DEplayCzntristDi甲aylinageDisplayInfoAlinageDisplayInfoA修訂本2.0(2005年5月) #修訂本2.0(2005年5月) #修訂本2.0（2005年5月）再回到圖像顯示(imageD擇溫度(Temperature)，點(diǎn)).選擇彩色(Color)。在彩色配置表(ColorTable)下，選:退出。注意現(xiàn)在的彩色方塊矩陣(黑白-彩色配置表)已經(jīng)變了。點(diǎn)擊OK退出。復(fù)原亮度和襯度值。自定義黑

12、白-彩色配置表_回到圖像顯示(ImageDisplay.).選擇彩色(Color)。在彩色配置表(ColorTable)下，選擇溫度(Temperature)或彩虹(Rainbow)。在彩色方塊矩陣中，左上角的彩塊代表圖像中最低的強(qiáng)度值。強(qiáng)度由左向右遞增。右下角的彩塊代表圖像中最高的強(qiáng)度值。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊選擇整個(gè)(或部分)彩色方塊矩陣。選擇后，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話窗口(見(jiàn)下圖)。此時(shí)你可以選擇任意的顏色來(lái)代表圖像中的最低的強(qiáng)度值，然后任意選擇另外一個(gè)顏色來(lái)代表最高的強(qiáng)度值。上面所選的兩個(gè)顏色在連續(xù)彩色圖表中(見(jiàn)下圖)用兩個(gè)小圓圈來(lái)表示。在兩個(gè)圓圈之間連一條線。在這條線上的所有顏色就構(gòu)成了一個(gè)黑白-彩色配置

13、表.這個(gè)自定義配置表可以很方便地被儲(chǔ)存起來(lái)(點(diǎn)擊Save健)備將來(lái)使用。修訂本2.0（2005年5月） 修訂本2.0（2005年5月） 修訂本2.0（2005年5月）圖像注釋通常包括在圖像中加入一些文字說(shuō)明，箭頭標(biāo)記，和其他幾何圖形（例如，長(zhǎng)方或圓形等等）。DM軟件里有很多這方面的功能可供用戶選用。圖像注釋使用的工具可以在標(biāo)準(zhǔn)工具盤(pán)（StandardTool-通常位于DM軟件窗口的左上角）上面找到。下圖顯示的是圖像注釋工具（虛線框內(nèi)）。文字加入在計(jì)算機(jī)桌面的文件夾（GatanSchool）里，打開(kāi)任何一張圖像。首先用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“文字注釋”圖標(biāo)（上圖中A圖標(biāo)）。然后點(diǎn)擊圖像中的任何一點(diǎn)，此時(shí)出現(xiàn)一

14、條豎直短線，鍵入所需要的文字。再用鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖像中的一點(diǎn)即可終止文字輸入模式（豎直短線消失）。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊剛剛輸入的文字，按下并移動(dòng)鼠標(biāo)即可改變文字在圖像中的位置。改變字形用鼠標(biāo)點(diǎn)擊選擇圖像中的文字（文字塊的四角變?yōu)榫G色）。然后在物體（Object）菜單下，選擇字形（TextFont）。改變字體大小同上。在物體（Object）菜單下，選擇字體大?。═extSize）。改變字體類(lèi)型同上。在物體（Object）菜單下，選擇字體類(lèi)型（TextStyle）。改變字體背景同上。在物體（Object）菜單下，選擇字體背景（Background）。畫(huà)線段和箭頭用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“線段”圖標(biāo)（文字圖標(biāo)右側(cè)）。選擇圖像中的

15、任何一點(diǎn)，按下并移動(dòng)鼠標(biāo)即可任意在圖像中畫(huà)線。釋放鼠標(biāo)，即終止畫(huà)線模式。在畫(huà)線時(shí)，同時(shí)按下鍵盤(pán)上的移動(dòng)鍵“Shift”，可以把直線的方向限制在0,45,和90度。在畫(huà)線時(shí)，如果同時(shí)按下鍵盤(pán)上的“Alt”鍵,可以把直線變成單箭頭線。如果同時(shí)按下鍵盤(pán)上的控制“Cltr”鍵,直線變成雙箭頭線。試試看：如果同時(shí)按下鍵盤(pán)上的”Shift”和“Alt”，或”Shift”和“Cltr”鍵,會(huì)出現(xiàn)什麼結(jié)果？改變線段的類(lèi)型首先用鼠標(biāo)單擊圖像中的線段（此時(shí)線段的兩個(gè)端點(diǎn)變?yōu)榫G色）。在物體（Object）菜單下，選擇背景（Object-Background）oDM軟件里一共有四種不同的背景可供選擇。畫(huà)矩形或方形用鼠

16、標(biāo)點(diǎn)擊“方形”圖標(biāo)。選擇圖像中的任何一點(diǎn)，按下并移動(dòng)鼠標(biāo)即可在圖像中畫(huà)出任意的矩形。釋放鼠標(biāo)，即終止模式。在畫(huà)矩形時(shí)，如果同時(shí)按下鍵盤(pán)上的移動(dòng)鍵“Shift”，矩形變?yōu)檎叫?。改變矩形或方形的?lèi)型同上，首先用鼠標(biāo)單擊圖像中矩形的任何一個(gè)邊（此時(shí)圖形的四個(gè)端點(diǎn)變?yōu)榫G色）。在物體（Object）菜單下，選擇背景（0bject-Background）。DM軟件里一共有四種不同的背景可供選擇。試試看：選擇填充（Filled）或不填充（NotFilled）,會(huì)出現(xiàn)什麼結(jié)果？畫(huà)橢圓形或園形用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“園形”圖標(biāo)。選擇圖像中的任何一點(diǎn)為橢圓或圓的中心，按下并移動(dòng)鼠標(biāo)即可在圖像中畫(huà)出任意的橢圓圖形。釋放鼠標(biāo)，

17、即終止模式。在畫(huà)橢圓時(shí)，如果同時(shí)按下鍵盤(pán)上的移動(dòng)鍵“Shift”，橢圓變?yōu)閳@形。改變橢圓的類(lèi)型類(lèi)似直線和方形，先用鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖像中的橢圓或園形（此時(shí)在圖形的四周出現(xiàn)四個(gè)綠色端點(diǎn)）。在物體（Object）菜單下，選擇背景（Object-Background）o試試看：選擇填充（Filled）或不填充（NotFilled）,會(huì)出現(xiàn)什麼結(jié)果？4注釋物體的規(guī)則排列圖像中的各種注釋物體（例如文字，或幾何圖形，例如線段，方形，園形，等等），經(jīng)常有必要將它們做有規(guī)則的排列。在DM軟件中可以將這些注釋物體按水平中心線，豎直中心線，或中心點(diǎn)排列。具體步驟如下：用鼠標(biāo)選擇所有的注釋物體（按下鼠標(biāo)畫(huà)一個(gè)虛設(shè)的方形區(qū)來(lái)

18、包圍所有的注釋物體，或按下移動(dòng)鍵“Shift”,用鼠標(biāo)點(diǎn)擊來(lái)選擇每個(gè)注釋物體）。被選擇后的注釋物體，端點(diǎn)變?yōu)榫G色。在物體（Object）菜單下，選擇排歹U（Object-Align）的類(lèi)型。修訂本2.0(2005年5月) #修訂本2.0(2005年5月) 修訂本2.0（2005年5月）5注釋物體合并如果圖像中有很多的注釋物體，在規(guī)則排列做完后，為了便于保持它們之間的排列關(guān)系，最好將這些注釋物體合并變成一個(gè)綜合注釋物體。反過(guò)來(lái)也可以把一個(gè)綜合注釋物體拆成許多原始的注釋物體。用鼠標(biāo)選擇所有的注釋物體，在物體(Object)菜單下，選擇合并(Object-Group)。如果要拆散的話，則選擇拆散(O

19、bject-Ungroup)。6圖像剪裁在DM軟件中可以非常容易地把圖像中的重要部分剪裁出來(lái)，并在一個(gè)新的圖像窗口中顯示。具體步驟如下：在計(jì)算機(jī)桌面的文件夾(GatanSchoo1)里，打開(kāi)任何一張圖像。使用“矩形區(qū)域選擇工具”(ROI工具塊中的虛線矩形圖標(biāo)，見(jiàn)下圖)在圖像中選擇要裁剪的區(qū)域(在預(yù)選區(qū)域的左上角點(diǎn)擊并按下鼠標(biāo)。移動(dòng)鼠標(biāo)至區(qū)域的右下角。釋放鼠標(biāo)。此時(shí)，選擇的區(qū)域被一個(gè)虛線矩形框標(biāo)出。同時(shí)按下鍵盤(pán)上的“Ctr1”和字母C鍵。拷貝選擇區(qū)域。然后，同時(shí)按下鍵盤(pán)上的“Ctr1”,“A1t”和字母V鍵。在一個(gè)新的圖像窗口中顯示選擇區(qū)域。7圖像顯示與文件顯示在DM軟件里，有兩種模式可以用來(lái)顯

20、示圖像。第一種模式叫圖像模式(Image)，第二種叫文件模式(Page)。在目標(biāo)(Target)移動(dòng)窗口中(見(jiàn)下圖)，有兩個(gè)鈕扣鍵。實(shí)心鍵顯示當(dāng)前的顯示模式。在圖像模式中，圖像顯示窗口與圖像尺寸大小一樣。在文件模式中，圖像顯示窗口則與文件(紙張)的大小一樣。在該顯示模式中，我們可以清楚地看到圖像在紙張上的顯示位置和打印尺寸。此外，還可以在文件中添加其它的圖像。|WindowMcroscopeHIFPAO：CaretdCustom|WindowMcroscopeHIFPAO：CaretdCustom修訂本2.0（2005年5月） 修訂本2.0（2005年5月） #修訂本2.0（2005年5月）F

21、loatingWiidci刊eEasicTjdsHicfeIrnagtEhoF.esiitsV/indjwFreeMsmory:743900k5aeDefaultWindowSze/C:jntitled33kA:jntitled3372kE:Chian?E才153074kResdtsUntitedSlewAllUdeAllSzaicardToosRO：ToolsLneFlotodIstaskingloolsHstogramspicyControlImcgeStatusAc匚uRiticn5t衣TirgetPogrsssControlSiceImcgeInfoSavingFontdAcquire

22、練習(xí)：在計(jì)算機(jī)桌面的文件夾（GatanSchoo1）里，打開(kāi)任何一張圖像。你可以看到圖像是在圖像顯示模式里（打開(kāi)圖像時(shí)的顯示模式取自于該圖像最后一次被存儲(chǔ)時(shí)的顯示模式）。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊文件（Page）鈕扣鍵。（如果找不到目標(biāo)-Target-移動(dòng)窗口，可以按照下面的步驟來(lái)找。Windows菜單下，F(xiàn)loatingwindows-Target.）。此時(shí)可以看到圖像在文件模式中顯示。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖像（Image）鈕扣鍵，回到原先的圖像顯示模式。文件顯示模式看起來(lái)很象文字處理程序中的預(yù)展功能。它可以顯示圖像在紙張上的位置和打印尺寸（下一個(gè)練習(xí)）。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖像中的任何一點(diǎn)（此時(shí)圖像的四個(gè)頂點(diǎn)變?yōu)榫G色），保持

23、鼠標(biāo)按下?tīng)顟B(tài)，移動(dòng)鼠標(biāo)可以改變圖像在紙張上的位置。如果用鼠標(biāo)點(diǎn)擊四個(gè)綠色頂點(diǎn)的其中一個(gè)，保持鼠標(biāo)按下?tīng)顟B(tài)，移動(dòng)鼠標(biāo)可以改變圖像的大小。在文件上添加第二張圖像首先確認(rèn)當(dāng)前的圖像是在文件顯示模式中。在該圖像中剪裁一張小區(qū)域圖像（你還記得怎樣做嗎?），或使用另一張圖像。點(diǎn)擊剛剪裁圖像的窗口（或另一張圖像）。同時(shí)按下鍵盤(pán)上的“Ctrl”和字母C鍵?？截悎D像。然后，點(diǎn)擊第一張圖像的窗口（處于文件顯示模式）。同時(shí)按下鍵盤(pán)上的“Ctrl”和字母V鍵。添加圖像任務(wù)完成。用鼠標(biāo)可以隨意改變圖像的位置。修訂本2.0(2005年5月) 修訂本2.0(2005年5月) 修訂本2.0（2005年5月）此外也可以隨意改變

24、圖像的顯示尺寸，甚至可以隨意改變圖像的亮度和襯度而不影像文件中的其它圖像。當(dāng)然也可以規(guī)則排列這兩張圖像，或者把它們合并(Group)等等。8圖像的打印尺寸打印高質(zhì)量的圖像與拍攝高質(zhì)量的圖像同等重要。圖像可以由DM軟件在所連接的打印機(jī)上直接打印。為了保證圖像的打印質(zhì)量，這里有必要介紹一下打印圖像時(shí)的幾個(gè)要素。數(shù)字圖像與膠片圖像的最大區(qū)別在于前者不能無(wú)限制地放大。如果數(shù)字圖像的放大倍數(shù)過(guò)大，就會(huì)出現(xiàn)所謂的”像素化”現(xiàn)象，即在打印的數(shù)字圖像中可以看見(jiàn)一個(gè)一個(gè)的小方塊。這些小方塊實(shí)際就是數(shù)字圖像中的像素。為什麼放大膠片圖像時(shí)不會(huì)出現(xiàn)”像素化”現(xiàn)象呢?原因在于感光膠片中的感光顆粒尺寸大小不一。所以在放大

25、時(shí)不會(huì)出現(xiàn)尺寸大小完全一樣的像素。那麼應(yīng)該怎樣避免”像素化”現(xiàn)象的出現(xiàn)呢?一般來(lái)講，如果打印的圖像每英寸具有144或更多的像素，”像素化”現(xiàn)象就會(huì)減小到最小程度或者完全消失。這樣一來(lái)，我們可以很容易地確定一幅數(shù)字圖像的最大打印尺寸。例如，一幅1024x1024的數(shù)字圖像，其最大打印尺寸大約為1024/1447英寸(18cm)。在圖像的文件顯示模式中，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖像中的任何一點(diǎn)(圖像的四個(gè)頂點(diǎn)變?yōu)榫G色)。此時(shí)圖像的打印尺寸在控制移動(dòng)窗口(Contro1)內(nèi)顯示(見(jiàn)下圖)。字母W和H分別代表打印圖像的寬度和高度。(如果找不到控制-Control-移動(dòng)窗口，可以按照下面的步驟來(lái)找。Windows菜單

26、下，F(xiàn)loatingwindows-Control)o、(打印尺寸為7英寸長(zhǎng)7英寸寬)9圖像顯示的坐標(biāo)系數(shù)字圖像的基本單元叫做像素。圖像中每一點(diǎn)和該點(diǎn)上的強(qiáng)度由像素坐標(biāo)(x,y)以及強(qiáng)度值I(x,y)來(lái)表示。在DM軟件中，如果鼠標(biāo)在被顯示的圖像內(nèi)移動(dòng)時(shí)，鼠標(biāo)所在的像素位置(x,y)以及該點(diǎn)的強(qiáng)度值I(x,y)可以很容易地在”圖像狀態(tài)”(ImageStatus)窗口中讀出(見(jiàn)下圖)。DM軟件可以用兩種不同的坐標(biāo)系來(lái)顯示一幅圖像，即校正坐標(biāo)(Calibrated)和非校正坐標(biāo)(Uncalibrated)。在校正坐標(biāo)系中，坐標(biāo)的顯示單位通常是m,nm或其他的實(shí)空間的單位。在非校正坐標(biāo)系中，坐標(biāo)的顯示

27、單位則是一對(duì)無(wú)量綱的整數(shù)。坐標(biāo)系的原點(diǎn)在圖像的左上角。校正坐標(biāo)(Calibrated)非校正坐標(biāo)(Uncalibrated)”目標(biāo)”(Target)窗口中的標(biāo)尺圖標(biāo)(上圖)代表校正坐標(biāo)。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊標(biāo)尺圖標(biāo)后，標(biāo)尺變成一條短線。此時(shí)圖像使用非校正坐標(biāo)顯示。反過(guò)來(lái)，我們以也可以用鼠標(biāo)從非校正坐標(biāo)變回校正坐標(biāo)。10圖像的標(biāo)尺標(biāo)尺對(duì)于電子顯微圖像來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。使用預(yù)先儲(chǔ)存的電鏡放大倍數(shù)校正表，DM軟件對(duì)從CCD相機(jī)采集的每一幅圖像進(jìn)行自動(dòng)校正。如果電鏡的放大倍數(shù)沒(méi)有被預(yù)先校正(即不存在放大倍數(shù)校正表)，DM軟件則會(huì)對(duì)圖像進(jìn)行錯(cuò)誤的校正。所以在使用CCD相機(jī)采集圖像時(shí)，一定要先校正電鏡的放大倍數(shù)。因?yàn)閳D

28、像已經(jīng)被校正，所以DM軟件可以正確顯示圖像的標(biāo)尺。一般來(lái)講，DM軟件自動(dòng)顯示圖像的標(biāo)尺。但是如果被顯示的圖像沒(méi)有帶標(biāo)尺，可以按照下面的步驟來(lái)顯示標(biāo)尺。菜單Edit-Databar-AddScaleMarker.標(biāo)尺的自動(dòng)顯示：在使用CCD相機(jī)采集圖像時(shí)，使用下面的設(shè)定可以使每一張圖像都帶有標(biāo)尺。菜單File-GlobalInfo.。單擊DataBar并選擇自動(dòng)添加圖標(biāo)(AddScaleMarkerAfterAcquisition)(見(jiàn)下圖)。修訂本2.0（2005年5月） 修訂本2.0（2005年5月） 修訂本2.0（2005年5月）fDigtalMcradphFl=EdtObj=ctFToc

29、issnac/+r-jc?+cupenImportData.KeScrLt.C：-+KClzseC?+wSaveG-+5Sa/eAs.Sa/eFJjniterAjc?+vb:portira:ei-lzbil:rfuPage5：tuz.FTirt.U+PIretal5cri:t.:retalScrizlFie.Rete吃5p：11.圖像校準(zhǔn)E對(duì)于一張從未被校正過(guò)的圖像（比如經(jīng)過(guò)圖像法（菜單Edit-Databar-AddScaleMarker.我們首先要校準(zhǔn)圖像。具體步驟如下：-選擇線ROI（虛線）工具。-選定圖像中任何已知兩點(diǎn)。-菜單Analysis-Calibrate-在對(duì)話欄中，首先選擇適

30、當(dāng)?shù)膯挝唬ㄈ珞wn），然后鍵入所選兩點(diǎn)的間距。選擇OK退出。rI古CatibrationLrBLenglh:457.03ixEsepnGecTietictDrrBCan:PiseSizeFi:d5izE：0.CDKx0.0Ck|ii選擇菜單Edit-Databar-AdpScale12線強(qiáng)度分布圖在做圖像分析時(shí)，有時(shí)會(huì)希望得到圖像中強(qiáng)度沿某條指定直線上的分布。下圖顯示的是DM軟件的標(biāo)準(zhǔn)工具庫(kù)。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊”線分布”圖標(biāo)（正旋曲線）。然后用鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖像中的起始點(diǎn)（并保持鼠標(biāo)的按下?tīng)顟B(tài)），移動(dòng)鼠標(biāo)到終點(diǎn)并釋放鼠標(biāo)。圖中的藍(lán)白線表示剛剛畫(huà)過(guò)的直線。它的強(qiáng)度分布圖在另外一個(gè)窗口中顯示。修訂本2.0（200

31、5年5月） #修訂本2.0（2005年5月） 修訂本2.0（2005年5月）如果用鼠標(biāo)雙擊圖像中的藍(lán)白線，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話窗口（見(jiàn)下圖）。該窗口顯示起點(diǎn)和終點(diǎn)的坐標(biāo)位置，以及線強(qiáng)度的積分寬度（默認(rèn)值為1）。如果鍵入一個(gè)大于1的積分寬度值，強(qiáng)度分布圖會(huì)自動(dòng)更新。增加積分寬度有利于增加強(qiáng)度分布圖的信噪比。13圖像的儲(chǔ)存格式DM軟件支持多種標(biāo)準(zhǔn)圖像儲(chǔ)存格式。如果沒(méi)有做特別設(shè)定，圖像的默認(rèn)儲(chǔ)存格式為Gatan特殊格式（.dm3）。與其它格式不同之處在于用Gatan特殊格式存儲(chǔ)的圖像只能用DM軟件打開(kāi)。其他的標(biāo)準(zhǔn)商用軟件（比如，Photoshop）不能直接閱讀Gatan特殊存儲(chǔ)格式。所以打不開(kāi)用Gatan

32、特殊格式存儲(chǔ)的圖像。Gatan特殊存儲(chǔ)格式究竟有什麼好處呢？首先這種特殊格式保留了所有同GatanCCD相機(jī)有關(guān)的參數(shù)。比如，圖像的曝光時(shí)間，處理模式，電鏡的放大倍數(shù)，樣品名稱(chēng)，以及操作者名字等等。此外，DM軟件許多特有功能的相關(guān)參數(shù)（例如，圖像在紙張上的顯示位置）也在Gatan特殊存儲(chǔ)格式存儲(chǔ)。如果用戶需要使用其它的格式來(lái)存儲(chǔ)圖像時(shí)，比如，TIFF或JPEG,需要特別加以注意。下面是常會(huì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤。使用早期的GMS軟件版本（GMS1.2）時(shí)，使用”SaveAs.（TIFF）”。結(jié)果導(dǎo)致圖像分辨率的損失.為什麼使用”SaveAs（TIFF）”會(huì)損失圖像分辨率呢？在使用這種存儲(chǔ)格式時(shí)，DM軟件僅

33、以屏幕顯示器的分辨率對(duì)所顯示的圖像進(jìn)行存儲(chǔ)（TIFF）。一般屏幕顯示器的分辨率設(shè)置在1024x768或1280 x1024。這樣如果圖像的分辨率（像素）是1024x1024，那麼就會(huì)出現(xiàn)分辨率損失。練習(xí)：在計(jì)算機(jī)桌面的文件夾（GatanSchool）里，打開(kāi)圖像“TiNb0 x.dm3”。這張圖像的分辨率（像素）1024x1024可以在圖像狀態(tài)”（ImageStatus）窗口中讀出。在文件（File）菜單下選擇SaveAs.。然后在存儲(chǔ)格式的選擇中選TIFF格式。鍵入文件名字”TiNbOxSaveAsTiff”并將該文件存入計(jì)算機(jī)桌面的文件夾GatanSchool里。關(guān)掉圖像”TiNbOxSa

34、veAsTiff”。重新打開(kāi)圖像”TiNbOxSaveAsTiff”，此時(shí)注意到圖像的分辨率已經(jīng)減為512x512或更小。從這個(gè)練習(xí)可以清楚地看到，要想保留原始的圖像分辨率，千萬(wàn)不能使用“SaveAs.（TIFF）”。正確的方法是使用“Export（TIFF）”。使用這種方法（見(jiàn)下圖）可以把原來(lái)的圖像以標(biāo)準(zhǔn)的8位TIFF格式存儲(chǔ)并保留原圖像的分辨率。修訂本2.0（2005年5月） #修訂本2.0（2005年5月） #修訂本2.0(2005年5月) 這個(gè)方法也適用于其他的存儲(chǔ)格式。具體步驟是，在文件(File)菜單下選擇ExportImage。然后選擇所需要的存儲(chǔ)格式。Fl：E朮ubjzctFr

35、ossiAcKe/j.Lpen.ImpjrtC.dta.6i+hOri+uKe/j5crizt.Ori+KilzseOH+7/Sa/eOrl+5Sa/eAs.SaveFJjriiterMj61+丫|E:pjrtIrrazezzoGlzbzl；rfoPage5：tuz.Print.Ori+PG=ta-2.EFcrnitEi+hETiGd歸新上Fit廠皿:ratalScrizt.:retaliriztFie.EBMP=onatDitaDlyFcrnatEMiEFirrutFb:edFDnri-iG=ta-Ejf1F:rrra:Gt=Fcnra:PHFFzrrra:肉Fi:SaveDisplayAs

36、。選擇圖像存儲(chǔ)格式。在對(duì)話欄中，選擇(1)ActualResolution;(2)SaveAsGreyScale.如果選擇“ScreenResolution”，圖像的分辨率與計(jì)算機(jī)顯示頻幕的分辨率相同。這樣就會(huì)造成圖像分辨率的損失（如前節(jié)所述）。修訂本2.0（2005年5月） 修訂本2.0（2005年5月） 修訂本2.0(2005年5月) #*打開(kāi)圖像顯示對(duì)話窗口同時(shí)按下鍵盤(pán)上的“Ctrl”和字母D鍵。*拷貝（選擇區(qū)域）到一個(gè)新的圖像窗口同時(shí)按下鍵盤(pán)上的“Ctrl”和字母C鍵。然后同時(shí)按下鍵盤(pán)上的“Ctrl”，”Alt”和字母V鍵。*在文件模式下移動(dòng)圖像用鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖像（并保持按下?tīng)顟B(tài)），移動(dòng)鼠

37、標(biāo)。*正方形區(qū)域選擇選用區(qū)域選擇工具（ROI工具盤(pán)中的虛正方形）。點(diǎn)擊圖像中任何一點(diǎn)（作為區(qū)域選擇的左上角），按下鍵盤(pán)上的Shift”鍵，同時(shí)按下并移動(dòng)鼠標(biāo)。2的次方區(qū)域選擇選用區(qū)域選擇工具（ROI工具盤(pán)中的虛正方形）。點(diǎn)擊圖像中任何一點(diǎn)（作為區(qū)域選擇的左上角），按下鍵盤(pán)上的Alt”鍵，同時(shí)按下并移動(dòng)鼠標(biāo)。畫(huà)0，45，和90度直線在畫(huà)直線時(shí)，按下鍵盤(pán)上的Shift”鍵。畫(huà)園形圖案在畫(huà)橢圓時(shí)，按下鍵盤(pán)上的Shift”鍵。畫(huà)正方形圖案在畫(huà)矩形時(shí)，按下鍵盤(pán)上的Shift”鍵。畫(huà)帶箭頭的直線單向箭頭：在畫(huà)直線時(shí)，按下鍵盤(pán)上的Alt”鍵。雙向箭頭：在畫(huà)直線時(shí)，按下鍵盤(pán)上的Ctrl”鍵。改變線強(qiáng)度分布的積

38、分寬度用鼠標(biāo)雙擊圖像中的藍(lán)白線。在對(duì)話窗口中，鍵入新的積分寬度值，強(qiáng)制圖像關(guān)閉（不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)變化）在點(diǎn)擊文件關(guān)閉圖標(biāo)（文件右上角的X）的同時(shí)，按下鍵盤(pán)上的Alt”鍵。圖像處理與分析電子顯微圖像的處理和分析是電鏡工作的一個(gè)重要組成部分。圖像處理和分析的益處如下。改善圖像質(zhì)量修正圖像中的缺陷從圖像中獲取某些特定的信息圖像的定量分析圖像的定量比較本節(jié)練習(xí)包括下面的練習(xí)內(nèi)容。圖像的背底消除刀痕消除快速付里葉變換（FFT）-增強(qiáng)圖像的周期信息圖像銳化DM軟件匯編語(yǔ)言DM軟件的功能之一是它有一套完整的自身匯編語(yǔ)言（Scripting）。DM軟件的匯編語(yǔ)言看起來(lái)很像計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)中的C或C+語(yǔ)言。DM軟件的匯

39、編語(yǔ)言在實(shí)際工作中非常有用。通過(guò)以下的練習(xí)，你可以欣賞到它的功用。在這本練習(xí)冊(cè)中，我們不對(duì)DM軟件的匯編語(yǔ)言做詳細(xì)介紹。我們的目的是使大家知道怎樣去運(yùn)行一個(gè)已經(jīng)寫(xiě)好的程序。下面是運(yùn)行DM程序的具體步驟：（1）打開(kāi)已經(jīng)寫(xiě)好的程序；（2）同時(shí)按下鍵盤(pán)上的”Ctrl”和“Enter”鍵。14圖像的背底消除非均勻背底在電鏡圖像中是很常見(jiàn)的現(xiàn)象。造成這種情況的原因可來(lái)自電鏡（非均勻照明）或者樣品（厚度變化）。使用DM程序可以很容易地消除圖像的非均勻背底。請(qǐng)做下面的練習(xí)。圖像縮小法估計(jì)背底的非均勻度在計(jì)算機(jī)桌面的文件夾（GatanSchool）里，打開(kāi)圖像“carbon.dm3”。這幅圖像的背底強(qiáng)度由低（

40、左面）變到高（中心）。在圖像的不同區(qū)域用鼠標(biāo)來(lái)大概估計(jì)一下強(qiáng)度的差別（鼠標(biāo)所在位置的強(qiáng)度值可以在”圖像狀態(tài)”（ImageStatus）窗口中讀出。在計(jì)算機(jī)桌面的文件夾（GatanSchool）里，打開(kāi)程序文件夾（Script）。然后用鼠標(biāo)（雙擊）打開(kāi)程序”BKS.s”。程序運(yùn)行:用鼠標(biāo)點(diǎn)擊程序窗口”BKS.s”。同時(shí)按下鍵盤(pán)上的”Ctrl”和“Enter”鍵。程序”BKS.s”估計(jì)圖像背底非均勻度的方法是將原始圖像（下左圖）逐步縮?。看慰s小2倍）到8x8（即x和y方向各有8個(gè)像素）。雖然此時(shí)的圖像（下中圖）已經(jīng)沒(méi)有任何細(xì)節(jié)可言，但它的強(qiáng)度變化正代表原始圖像中的非均勻背底。下一步是將已經(jīng)縮小的

41、圖像再放大到原來(lái)的尺寸。這就是我們需要得到的非均勻背底。有了背底強(qiáng)度后，通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)運(yùn)算，就可以把背底從原始圖像中減掉。然后顯示背底修正后的圖像”carbonBKS”（下右圖）。修訂本2.0（2005年5月） 修訂本2.0(2005年5月) 修訂本2.0(2005年5月) #“3點(diǎn)式”圖像背底消除在計(jì)算機(jī)桌面的文件夾(GatanSchool)里，打開(kāi)圖像“Al-bronze.dm3”。在這幅圖像中，樣品厚度的變化引起大幅度的強(qiáng)度變化。在程序文件夾中，打開(kāi)文件夾”3-pointlogarithmicdodging”。打開(kāi)程序”planedodgesetup.s”。這個(gè)程序的目的是為下面的背底消

42、除程序做準(zhǔn)備工作。在程序運(yùn)行時(shí)，圖像中會(huì)顯示3個(gè)小方框。接下來(lái)需要在圖像中確定這3個(gè)方框的位置。其目的是希望背底消除后，這3處的強(qiáng)度大致相等。用鼠標(biāo)把這些方框移動(dòng)到已選好3個(gè)不同位置上。下一步是打開(kāi)程序”planedodge.s”。同時(shí)按下鍵盤(pán)上的”Ctrl”和“Enter”鍵來(lái)啟動(dòng)程序。該程序利用3個(gè)局部的強(qiáng)度數(shù)值來(lái)模擬背底強(qiáng)度。當(dāng)程序問(wèn)到”是否產(chǎn)生新圖像時(shí)”(CreateNewImage?)，點(diǎn)擊OK。然后程序會(huì)顯示背底修正后的圖像。比較背底修正前后的圖像。改變3個(gè)方框的位置，重復(fù)上面的步驟。比較結(jié)果。圖像縮小法簡(jiǎn)單且容易使用，適用多種類(lèi)型的圖像。相比之下，“3點(diǎn)式”方法雖然稍復(fù)雜些，但具

43、有靈活性。這種方法多適用于復(fù)雜一些的背底強(qiáng)度。另外，用戶可以自行選定圖中的3個(gè)局部位置，從而得到不同的修正效果。15.快速付里葉變換（FFT）-增強(qiáng)圖像的周期信息在圖像處理中，快速付里葉變換（FFT）是最常使用的功能之一。和原始圖像相比，付式變換后的圖像（簡(jiǎn)稱(chēng)付式變換）含有同樣的信息。唯一的區(qū)別在于付式變換將原始圖像中的信息（實(shí)空間）在倒空間中顯示。所以付式變換看起來(lái)與原始圖像差別很大。但是如果將付式變換（不做任何修改）再做一次付里葉變換（稱(chēng)為反付式變換），則變回到原始圖像。如果原始圖像中有周期重復(fù)的細(xì)節(jié)（比如，晶體中的晶格條紋），那麼在相應(yīng)的付式變換中就會(huì)有很強(qiáng)且有周期性的點(diǎn)子（衍射斑點(diǎn)）出

44、現(xiàn)。這些衍射斑點(diǎn)和圖像中的周期信息一一對(duì)應(yīng)。使用快速付里葉變換做圖像處理的一般步驟是:（1）將原圖像做快速付里葉變換；（2）修改付式變換圖像（稱(chēng)為濾波）；（3）做反付式變換。做快速付里葉變的前提條件是圖像的尺寸必須是2的次方項(xiàng)，比如，256x256或512x512,等等。在實(shí)際工作中，常用區(qū)域選擇工具（ROI）來(lái)把圖像的尺寸限制在2的次方項(xiàng)。在下面的練習(xí)中，我們將學(xué)習(xí)使用基于付式變換的濾波技術(shù)，來(lái)增強(qiáng)圖像的周期信息。環(huán)形濾波在計(jì)算機(jī)桌面的文件夾（GatanSchool）里，打開(kāi)圖像“Gold-1.dm3”。這是一張金顆粒高分辨電子顯微像。用區(qū)域選擇工具（ROI矩形圖標(biāo)），在五次孿晶（五次對(duì)稱(chēng)）

45、上，做一個(gè)大小為256x256的區(qū)域。然后在圖像處理的菜單下（Process）選取FFT。如果需要，調(diào)整付式變換像的亮度或襯度顯示。注意在付式變換像中衍射斑點(diǎn)（呈五次對(duì)稱(chēng)）分布在一個(gè)圓圈上。這些衍射斑點(diǎn)來(lái)自于原始圖像中金顆粒的晶格條紋。在過(guò)濾工具盤(pán)上（Masking）點(diǎn)擊環(huán)形濾波（Bandfilter）圖標(biāo)（見(jiàn)下圖）。然后點(diǎn)擊付式變換像。此時(shí)出現(xiàn)一個(gè)環(huán)形圖案（暗白色）。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊暗白色區(qū)域，使環(huán)形濾波器處于選擇狀態(tài)（園環(huán)的內(nèi)外園分別被4個(gè)綠點(diǎn)包圍）。然后用鼠標(biāo)改變綠點(diǎn)的位置，使園環(huán)包圍衍射班點(diǎn)（即暗白色區(qū)域與斑點(diǎn)重疊）。Twin1l1e-BraggflterMaskrgToolsSardfit

46、ErWedgefilter在Process菜單下，選擇ApplyMask。在出現(xiàn)的對(duì)話窗口中(下圖)，選擇3個(gè)像素作為平滑邊緣(SmoothEdgeBy)并確認(rèn)選擇”保留過(guò)濾區(qū)域”(Keepmaskedarea)。然后點(diǎn)擊OK。if=jApplyFilterOptionsSmoothEdgeBypixels):輕(*KeepmaskedareaKeepunmaskedarea匚已|OK.|在新的圖像中，環(huán)形濾波區(qū)域外面的信息被過(guò)濾掉。在Process菜單下，選擇反付里葉變換(IFFT)把經(jīng)過(guò)環(huán)形濾波后的付式變換像再變換到實(shí)空間。將環(huán)形濾波處理后的圖像與原始圖像做比較?？梢钥闯觯幚砗蟮膱D像保留了所有的周期信息，此外原來(lái)圖像的背底也已經(jīng)被消除。孿生濾波(Twinmaskfiltering)孿生濾波的操作原理與上面的環(huán)形濾波類(lèi)似。首先將原始圖像做付里葉變換(FFT)，然后對(duì)付式變換像做濾波(孿生濾波)。最后將濾波后的付式變換像做反付里葉變換(IFFT)，從而得到處理圖像。在計(jì)算機(jī)桌