边界检测方法及相关产品
文献发布时间:2023-06-19 11:35:49
技术领域
本申请涉及图像处理技术领域,具体涉及一种边界检测方法及相关产品。
背景技术
ONOP沟道孔结构包括同轴嵌套的多个层,从内到外包括多晶硅通道(ONOP中的P)、隧道氧化层(ONOP中第二个O)、存储氮化物(即陷阱层,ONOP中的N)和块状氧化物(ONOP中的第一个O)。其中,在对隧道氧化层的厚度进行检测时,通常需要检测存储氮化物和隧道氧化层的边界(即N/O边界),以及检测隧道氧化层和多晶硅通道的边界(即O/P边界)。
发明内容
本申请实施例提供了一种边界检测方法及相关产品,以期提高边界检测的准确性。
第一方面,本申请实施例提供了一种边界检测方法,所述方法包括:
获取目标图像,所述目标图像包括第一参考边界点,所述第一参考边界点用于指示所述目标图像中第一区域和第二区域的相邻边界的位置;
获取沿第一特征线的第一方向分布的N个第三区域中每个第三区域的平均图像强度,得到N个平均强度,所述第一区域和第二区域包括所述N个第三区域,所述第一特征线经过所述第一参考边界点和所述N个第三区域,N为正整数;
根据所述N个平均强度获取平均强度曲线,所述平均强度曲线用于表征:所述第一区域和第二区域中沿所述第一方向上不同区域的平均图像强度;
根据所述平均强度曲线中的平均强度最值,从所述平均强度曲线中获取目标平均强度;
根据所述目标平均强度,从所述目标图像中获取与所述第一参考边界点对应的目标边界点。
第二方面,本申请实施例提供了一种边界检测装置,所述装置包括:第一获取单元、第二获取单元、第三获取单元、第四获取单元和第五获取单元,其中,
所述第一获取单元,用于获取目标图像,所述目标图像包括第一参考边界点,所述第一参考边界点用于指示所述目标图像中第一区域和第二区域的相邻边界的位置;
所述第二获取单元,用于获取沿第一特征线的第一方向分布的N个第三区域中每个第三区域的平均图像强度,得到N个平均强度,所述第一区域和第二区域包括所述N个第三区域,所述第一特征线经过所述第一参考边界点和所述N个第三区域,N为正整数;
所述第三获取单元,用于根据所述N个平均强度获取平均强度曲线,所述平均强度曲线用于表征:所述第一区域和第二区域中沿所述第一方向上不同区域的平均图像强度;
所述第四获取单元,用于根据所述平均强度曲线中的平均强度最值,从所述平均强度曲线中获取目标平均强度;
所述第五获取单元,根据所述目标平均强度,从所述目标图像中获取与所述第一参考边界点对应的目标边界点。
第三方面,本申请实施例提供一种电子设备,包括处理器、存储器、通信接口,以及一个或多个程序,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置由所述处理器执行,所述程序包括用于执行本申请实施例第一方面中的步骤的指令。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机存储介质,存储用于电子数据交换的计算机程序,其中,所述计算机程序使得计算机执行如本实施例第一方面中所描述的部分或全部步骤。
第五方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品,其中,上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质,上述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第一方面中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
本申请实施例中,电子设备首先获取目标图像,该目标图像中包括用于指示第一区域和第二区域相邻边界的位置的第一参考边界点,然后再获取第一区域和第二区域中,沿第一特征线的第一方向分布的N个第三区域中每个第三区域的平均图像强度,得到N个平均强度,再根据N个平均强度获取平均强度曲线,然后根据平均强度曲线中的平均强度最值,从平均强度曲线中获取目标平均强度,再根据目标平均强度获取目标图像中与第一参考边界点对应的目标边界点。可见,本申请实施例中,电子设备基于目标图像中两个区域内不同区域的平均图像强度,确定该两个区域相邻边界的目标边界点,有利于提高边界检测效率和检测结果的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请实施例的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1A是ONOP沟道孔结构的组成结构示意图;
图1B是本申请实施例提供的一种边界检测系统的架构示例图;
图1C是本申请实施例提供的一种电子设备的组成示例图;
图2A是本申请实施例提供的一种边界检测方法的流程示意图;
图2B是本申请实施例提供的一种参考边界点窗口的示例图;
图2C是本申请实施例提供的一个平均强度曲线示例图;
图2D是本申请实施例提供的包括一个参考边界点窗口的ONOP沟道孔截面示意图;
图2E是本申请实施例提供的包括标记点的ONOP沟道孔截面示意图;
图2F是本申请实施例提供的一个平均强度曲线示例图;
图2G是本申请实施例提供的一个参考边界窗口的局部放大图;
图3A是本申请实施例提供的一种边界检测装置的功能单元组成框图;
图3B是本申请实施例提供的另一种边界检测装置的功能单元组成框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
目前,在对O/P边界进行检测时,通常是通过人工从显微镜获取的ONOP沟道孔结构的顶视图图像中选取最清晰的部分来进行手动检测,这种人工检测的方式费时费力,且可能导致不同用户获得不同的厚度测量值,检测结果的准确性较低。
针对上述问题,本申请实施例提供一种边界检测方法及相关产品,下面结合附图对本申请实施例进行详细介绍。
首先,针对本申请实施例中涉及的部分名词进行说明。
请参阅图1A,图1A是ONOP沟道孔结构的组成结构示例图。
其中,(a)部分为平行于沟道孔的轴方向的截面示意图;(b)部分为沟道孔立体结构示意图;(c)部分为显微镜获取的沟道孔结构的截面图以及沟道孔结构中层位置关系示意图,该截面图所在的平面与沟道孔的孔轴垂直。如图1A中(a)(b)(c)三部分所示,ONOP沟道孔结构从内到外包括多晶硅通道、隧道氧化层、氮化物和块状氧化物。其中,隧道氧化层与多晶硅通道相邻边界区域还可以包括薄氧化物亚层。
请参阅图1B,图1B是本申请实施例提供的一种边界检测系统的架构图,该边界检测系统中包括电子设备100和其他设备200,其中,电子设备100和其他设备200可以通信连接,电子设备100具体可以是服务器设备,可以执行本申请所描述的边界检测方法,其他设备200可以是除电子设备100外的其他电子设备,例如终端或者服务器设备,或者可以是电子显微镜设备。
即电子设备100可以通过其他终端或服务器设备中获取目标图像(该目标图像可由该其他终端或服务器从显微镜获取),或者,电子设备100可以直接从电子显微镜设备获取目标图像,然后根据目标图像执行边界检测方法。
请参阅图1C,本申请实施例提供的一种电子设备(可以是本申请实施例所描述的电子设备100)的组成结构可以如图1C所示,电子设备包括处理器110、存储器120、通信接口130以及一个或多个程序121,其中,所述一个或多个程序121被存储在上述存储器120中,且被配置由上述处理器110执行,所述一个或多个程序121包括用于执行下述方法实施例中任一步骤的指令。
其中,通信接口130用于支持电子设备与其他设备的通信。处理器110例如可以是中央处理器(Central Processing Unit,CPU),通用处理器,数字信号处理器(DigitalSignal Processor,DSP),专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit,ASIC),现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,单元和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,DSP和微处理器的组合等等。
存储器120可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的随机存取存储器(random access memory,RAM)可用,例如静态随机存取存储器(static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rateSDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(directrambus RAM,DR RAM)。
具体实现中,所述处理器110用于执行下述方法实施例中由电子设备执行的任一步骤,且在执行诸如发送等数据传输时,可选择的调用所述通信接口130来完成相应操作。
需要注意的是,上述电子设备的结构示意图仅为示例,具体包含的器件可以更多或更少,此处不做唯一限定。
请参阅图2A,图2A是本申请实施例提供的一种边界检测方法的流程示意图,该方法可以应用在如图1B所示的电子设备上,如图2A所示,该边界检测方法包括以下步骤:
S201,电子设备获取目标图像。
其中,所述目标图像包括第一参考边界点,所述第一参考边界点用于指示所述目标图像中第一区域和第二区域的相邻边界的位置。
其中,目标图像可以是灰度图像,可由显微镜采集得到。
具体实现中,目标图像可以包括目标物体的截面图,第一区域可以是目标物体中第一层结构对应的图像区域,第二区域可以是第二层结构对应的图像区域,第一区域和第二区域的相邻边界即第一层结构和第二层结构相邻边界对应的图像。
具体的,目标物体可以是ONOP沟道孔结构,两个层结构(即第一层结构和第二层结构)分别可以是ONOP沟道孔结构中的隧道氧化层和多晶硅通道。目标图像中包括的截面图则可以是垂直于孔轴方向的ONOP沟道孔结构的截面图。
S202,电子设备获取沿第一特征线的第一方向分布的N个第三区域中每个第三区域的平均图像强度,得到N个平均强度。
其中,所述第一区域和第二区域包括所述N个第三区域,所述第一区域和第二区域包括所述N个第三区域,所述第一特征线经过所述第一参考边界点和所述N个第三区域,N为正整数。
具体的,N可以是不小于2的整数,第一区域可以包括N个第三区域中的至少一个第三区域,且第二区域也可以包括N个第三区域中至少一个第三区域。
具体实现中,每个第三区域可以是一条线段,当该N个第三区域中每个第三区域为一条线段时,每个第三区域所在直线的方向可以与第一方向垂直,即每个第三区域可以与第一特征线垂直相交,不同的第三区域可以是与第一特征线的交点不同的线段。
S203,电子设备根据所述N个平均强度获取平均强度曲线。
其中,所述平均强度曲线用于表征:所述第一区域和第二区域中沿所述第一方向上不同区域的平均图像强度。
具体实现中,得到N个平均强度之后,则可对N个平均强度进行平滑处理,得到平均强度曲线。由于第一区域和第二区域包括该N个第三区域,且该N个区域沿着第一方向分布,根据N个平均强度得到的平均强度曲线则可以反映第一区域和第二区域中不同区域平均图像强度的变化,由于不同层结构对应的图像区域的图像强度存在差异(即第一区域和第二区域的图像强度存在差异),进而可根据平均强度曲线确定第一区域和第二区域相邻的边界。
S204,电子设备根据所述平均强度曲线中的平均强度最值,从所述平均强度曲线中获取目标平均强度。
S205,电子设备根据所述目标平均强度,从所述目标图像中获取与所述第一参考边界点对应的目标边界点。
S204和S205中,平均强度的最值可以是平均强度曲线中的最大平均强度或者是最小平均强度。例如,对于第一区域和第二区域相邻边界区域像素点强度相对其他区域像素点强度更高的情况而言,则检测两个区域的相邻边界时,平均强度最值可以是最大平均强度;而两个区域相邻边界区域像素点强度相对其他区域像素点强度更低的情况下,则平均强度最值可以是最小平均强度。
具体实现中,若第一区域和第二区域对应的两个层结构为隧道氧化层和多晶硅通道,由于隧道氧化层与多晶硅通道相邻边界区域内像素点的强度相对较高,因此在确定目标平均强度时,可以根据强度曲线中的最大平均强度进行确定。
具体实现中,电子设备具体可以从目标图像中获取与目标平均强度对应目标图像区域,该目标图像区域可以是一条与第一特征线相交的目标线段,该目标线段与第一特征线的交点即可确定为该目标边界点。
此外,目标图像中可以包括多个参考边界点,该第一参考边界点可以是该多个参考边界点中任意一个,电子设备在确定出第一参考边界点对应的目标边界点后,可以对多个参考边界点中其他参考边界点重复上述边界检测方法,也就是说可以确定出多个目标边界点,多个目标边界点和多个参考边界点一一对应,多个目标边界点的连线可以认为是第一区域和第二区域的目标边界线。
本申请实施例中,电子设备首先获取目标图像,该目标图像中包括用于指示第一区域和第二区域相邻边界的位置的第一参考边界点,然后再获取第一区域和第二区域中,沿第一特征线的第一方向分布的N个第三区域中每个第三区域的平均图像强度,得到N个平均强度,再根据N个平均强度获取平均强度曲线,然后根据平均强度曲线中的平均强度最值,从平均强度曲线中获取目标平均强度,再根据目标平均强度获取目标图像中与第一参考边界点对应的目标边界点。可见,本申请实施例中,电子设备基于目标图像中两个区域内不同区域的平均图像强度,确定该两个区域相邻边界的目标边界点,有利于提高边界检测效率和检测结果的准确性。
在一个可能的示例中,所述目标图像中包括至少三个参考边界点,所述第一参考边界点为所述至少三个参考边界点中任一参考边界点;所述第一特征线通过如下操作确定:根据所述至少三个参考边界点中分别与所述第一参考边界点相邻的两个参考边界点的连线,确定所述第一特征线,所述第一特征线垂直于所述两个参考边界点的连线。
举例来说,以第一区域和第二区域对应的两个层结构是ONOP沟道孔结构中隧道氧化层和多晶硅通道为例,由于两个层结构的相邻边界形状为闭合的圆弧,三个参考边界点则可以是闭合圆弧(即参考边界线)上的点。在进行边界检测时,可以将任意三个相邻参考边界点确定为一个窗口,例如,上述第一参考边界点和分别与其相邻的两个参考边界点即可确定一个窗口。一个窗口中可以包括N个第三区域。
请参阅图2B,图2B为本申请实施例提供的一个参考边界点窗口的示例图,第一参考边界点(点1)所在的窗口中,分别与其相邻的两个参考边界点即点2和点3,点2和点3连线的方向(虚线指示的方向)可近似的认为是参考边界线在第一参考边界点位置的切线(实线2)方向,与两个参考边界点的连线垂直并经过该第一参考边界点的线认为是参考边界线的近似法线(实线1),将其确定为第一特征线。
第一方向可以是实线1箭头所指示的方向,或者也可以是箭头所指示方向的反方向,此处不做具体限定。本示例中以实线1箭头所指示的方向为例,N个第三区域则可以是沿着第一方向分布的多条与实线1垂直相交的线段(图2B中示意性的示出的实线3、实线4,实际应用中可以有更多或更少,此处不做限定),每个第三区域平均图像强度则可以对应到图2C中所示的一个点,图2C中横轴表示第三区域与实线1交点的位置,纵轴表示第三区域对应的平均强度的值。
图2C中横轴0到80的取值可以与图2D中所标示的0和80对应,其单位可以是1像素,其中0所在的一端在多晶硅通道一侧,80所在的一端在隧道氧化层一侧。图2D中两条直线段间的区域范围可以看成是与图2B对应的一个窗口,两条线段的方向与第一方向平行,两条线段对应到图2B中可以是点线1和点线2,也就是说每条第一线段的长度可以等于两个参考边界点连线(图2B中虚线)的长度。此外,一个窗口所包括的图像区域可以是矩形区域,如图2B中实线3、实线4、点线1和点线2围成的区域所示,而实线3和实线4的位置可以根据需要进行选择。
可见,本示例中,电子设备根据与第一参考边界点相邻的两个参考边界点的连线,确定第一特征线,该第一特征线垂直于该两个参考边界点的连线,由于两个参考边界点的连线可用于指示边界线的方向,第一特征线垂直于边界线的方向,即N个第三区域沿着垂直于边界线的方向分布,对应的平均强度曲线可以表征垂直于边界方向的图像强度变化,有利于提高边界检测结果的准确性。
在一个可能的示例中,所述至少三个参考点通过如下操作确定:获取初始图像,所述初始图像中包括所述相邻边界的初始标记点,所述初始标记点通过接收用户数据获得;对所述初始标记点进行平滑处理,得到所述相邻边界的参考边界线;获取等距分布于所述参考边界线上的所述至少三个参考边界点。
具体实现中,在第一区域和第二区域分别对应的两个层结构为隧道氧化层和多晶硅通道时,显微镜采集的图像可以如图2E中(a)部分所示,电子设备可以先获取用户针对该显微镜采集的图像中隧道氧化层和多晶硅通道边界的初始标记点,得到的初始图像如图2E中(b)部分所示,图2E(b)部分中图像上的多个点即初始标记点。
由于用户标记的初始标记点通常呈现许多Z字形,因此可以通过平滑滤波器对用户标记的点进行平滑滤波,得到一个平滑的参考边界线(图2E中(c)部分图像内实线),如图2E中(c)部分所示,(c)部分右侧图像为局部放大图像,这里使用的滤波器可以是agvol平滑滤波器,具体可通过该滤波器根据每个初始标记点到确定的层质心的距离进行平滑滤波。
得到参考边界线后可基于参考边界线的弧长进行插值,重新组织边界点,得到等距分布于参考边界线上的至少三个参考边界点(图2E中(d)部分图像内标记点)。其中,弧长越长时,参考边界点的数量可以越多,以保证边界检测结果的准确性。
可见,本示例中,电子设备获取包括用户初始标记点的初始图像后,先对初始标记点进行平滑处理得到参考边界线,然后再根据参考边界线确定至少三个参考边界点,对初始标记点进行预处理得到参考边界点,有利于提高边界检测的准确性。
在一个可能的示例中,所述平均强度曲线上的点在第一轴向上的坐标值用于表征所述点对应的图像区域在所述目标图像中的位置,所述根据所述平均强度曲线中的平均强度最值,从所述平均强度曲线中获取目标平均强度,包括:获取所述平均强度曲线中第一曲线段的强度平均值,得到第一平均强度,所述获取所述平均强度曲线中第一曲线段的强度平均值,得到第一平均强度,所述第一曲线段包括所述平均强度曲线中平均强度最值对应的最值点,所述第一曲线段的第一端点与所述最值点在所述第一轴向上的坐标差值为第一预设值,所述第一曲线段的第二端点与所述最值点在所述第一轴向上坐标差值为第二预设值;获取所述平均强度曲线中第二曲线段的强度平均值,得到第二平均强度,所述第二曲线段与所述第一曲线段相邻,所述第二曲线段在所述第一轴向上的的长度为第一预设长度;根据所述第一平均强度和所述第二平均强度确定所述目标平均强度。
其中,目标平均强度可以是第一平均强度和第二平均强度的平均值。
其中,平均强度曲线上的点在第二轴向上的坐标值即可以表征:该点对应的图像区域的平均图像强度值,如图2F所示,则第一轴向可以是横轴,第二轴向可以是中纵轴。
具体实现中,对于隧道氧化层和多晶硅通道的边界而言,薄氧化物亚层位于该边界区域内,且薄氧化物亚层图像区域图像强度相较其他图像区域内图像强度更高,因此,在确定目标平均强度时,可以首先确定出平均强度最值对应的图像区域,该最值对应的图像区域可以认为是薄氧化物亚层中部的图像区域。
举例来说,以每个第三区域为一条线段为例,请参阅图2F和图2G,其中,图2G为图2D中标示的一个窗口的局部放大图,如图2F所示的平均强度曲线中,实线a与平均强度曲线的交点点a即最值点,其纵坐标即平均强度最值,点a纵坐标可以是图2G中实线A对应的平均图像强度,具体的,根据点a的横坐标可确定出实线A的位置。以图2F中点a横坐标为57为例,则对应到图2G中,实线A与两条平行实线中任一条平行线的交点X的位置为57,其中,同图2D所示,0在两条平行实现线的左上侧即沟道孔中多晶硅通道一侧,80在右下侧即隧道氧化层一侧。
找到平均强度曲线的峰值点a后,如图2F所示,获取的第一曲线段可以是平均强度曲线在虚线a和虚线b中间的部分,第一平均强度即虚线a和虚线b之间点的纵坐标的平均值(对应图2G中两条虚线范围内图像的平均图像强度),得到第一平均强度。其中,图2G中两条虚线与实线的交点的位置(在0-80之间),则分别对应图2F中虚线a、虚线b与平均强度曲线的交点的横坐标。
此处考虑到薄氧化物亚层的厚度通常在1纳米左右,图2G中两条虚线间的距离可以是1纳米(即图2F中虚线a和虚线b的横坐标的差值转换为以1纳米为单位时,值为1,具体的,第一曲线段的两个端点与最值点的横坐标差值的绝对值可以相同,也就是说第一预设值和第二预设值的绝对值可以相同),第一平均强度则可以用于表征薄氧化物亚层的平均强度,如图2F中实线b所示。
在确定第二平均强度时,第二曲线段与第一曲线段的位置关系可以根据需要进行设置,第二曲线段可以对应目标图像中靠近多晶硅通道的一侧,即图2F中的左侧,目标边界点在目标图像中的位置则更靠近多晶硅通道;也可以对应靠近隧道氧化层的一侧,即图2F中的右侧,目标边界点在目标图像中的位置则更靠近隧道氧化层一侧。
举例来说,可以取图2F中虚线b右侧2纳米间隔内平均强度的平均值(即第二曲线段的两个端点之间的横坐标差值转换为以1纳米为单位时,值为2),作为该第二平均强度,在图2F中,实线d与平均强度曲线的交点的纵坐标为第二平均强度对应的图像强度值,该第二平均强度可用于表征多晶硅通道的强度水平。
然后可以计算上述第一平均强度和第二平均强度的均值,得到目标平均强度(图2F所示的实线c与平均强度曲线的交点的纵坐标为目标平均强度),也就是目标边界点所在的图像区域的平均图像强度,目标边界点所在的图像区域可以是与第一特征线垂直相交的一条目标线段,该目标线段和第一特征线的交点即目标边界点,而实线c与平均强度曲线的交点的横坐标,即可用于指示目标图像中目标边界点的位置。
本示例中,确定目标平均强度时,认为薄氧化亚层完全属于隧道氧化层,且隧道氧化层与多晶硅通道的边界位于隧道氧化层和多晶硅通道间过度区的中间。而实际应用中,可根据需要确定第一预设长度、第二预设长度和第二曲线段与第一曲线段的位置关系,进而可确定不同第一平均强度和第二平均强度,例如第二曲线段可以选取对应图2F中虚线b右侧1纳米或2.5纳米间隔的区域,甚至是对应图2F中虚线a左侧的部分区域,此处不具体限定。选取不同的第二曲线段,确定出的两个层的边界点位置可能是不同的,通过对第一预设长度、第二预设长度以及第二曲线段与第一曲线段的位置关系进行调整和多次测试,可以确定薄氧化层对O/P边界检测的影响。
可见,本示例中,电子设备先获取平均强度最值对应的最值点所在的第一曲线段,然后根据第一曲线段的强度平均值、与第一曲线段相邻的第二曲线段的强度平均值,确定目标平均强度,有利于提高边界检测的准确性。
在一个可能的示例中,所述第一图像区域包括隧道氧化层,所述第二图像区域包括多晶硅通道;所述最值包括最大值。
具体实现中,隧道氧化层和多晶硅通道相邻边界位置还可以包括薄氧化亚层,薄氧化层对应的图像强度相对高于隧道氧化层和多晶硅通道的图像强度。因此,在第一图像区域和第二图像区域分别为隧道氧化层和多晶硅通道时,最值可以是最大值。
可见,本示例中,电子设备可根据平均强度曲线中最大强度值,确定隧道氧化层和多晶硅通道的边界,有利于提高隧道氧化层和多晶硅通道边界检测的准确性。
在一个可能的示例中,所述方法还包括:获取所述平均强度曲线中第三曲线段的强度平均值,得到第三平均强度,所述第三曲线段与所述第一曲线段相邻,所述第三曲线段在所述第一轴向上的长度为第二预设长度;
若所述第一平均强度与所述第三平均强度的差值低于第一预设阈值,则拒绝所述第一参考边界点。
具体实现中,第二预设长度以及第三曲线段与第一曲线段的位置关系可以根据需要进行设置,例如第三曲线段例如可以是图2F中距离虚线a左侧2纳米区域内曲线段,或者是距离虚线b右侧2纳米区域内曲线段,不作具体限定,主要是为了确定出所在边界区域难以与图像中其他区域进行区分的目标边界点,将该目标边界点对应的参考点作为噪声点排除。电子设备拒绝第一参考边界点后,可对继续其他参考边界点执行边界检测方法。
可见,本示例中,电子设备拒绝边界线区域图像强度与其他图像区域图像强度差异过小的参考边界点,过滤了噪声数据,有利于提高边界检测结果的准确性。
在一个可能的示例中,所述方法还包括:若所述平均强度曲线在第四曲线段内变化非单调,则拒绝所述第一参考边界点,所述第四曲线段与所述最值点相邻,所述第四曲线段在所述第一轴向上的长度为第三预设长度。
其中,最值点可以是第四曲线段的一个端点。
具体实现中,由于同一层结构对应的图像区域内图像强度差异不明显,越靠近边界位置,图像强度差异越大,因此目标边界点区域的图像强度变化应该是单调的(例如图2F所示,实线c与平均强度曲线的交点看作是边界点,平均强度曲线在该边界点附近的变化是单调的),对于目标平均强度附近预设范围内非单调变化的平均强度曲线,认为是噪音数据,需要排除。
具体的,第三预设长度也可以是2纳米。
可见,本示例中,平均强度曲线在目标平均强度附近预设范围内变化非单调时,电子设备拒绝对应的第一参考边界点,过滤了噪声数据,有利于提高边界检测结果的准确性。
请参阅图3A,图3A是本申请实施例提供的一种边界检测装置的功能单元组成框图。该边界检测装置30可以应用于如图1B所示的电子设备中,该边界检测装置30包括:第一获取单元301、第二获取单元302、第三获取单元303、第四获取单元304和第五获取单元305,其中,
所述第一获取单元301,用于获取目标图像,所述目标图像包括第一参考边界点,所述第一参考边界点用于指示所述目标图像中第一区域和第二区域的相邻边界的位置;
所述第二获取单元302,用于获取沿第一特征线的第一方向分布的N个第三区域中每个第三区域的平均图像强度,得到N个平均强度,所述第一区域和第二区域包括所述N个第三区域,所述第一特征线经过所述第一参考边界点和所述N个第三区域,N为正整数,N为正整数;
所述第三获取单元303,用于根据所述N个平均强度获取平均强度曲线,所述平均强度曲线用于表征:所述第一区域和第二区域中沿所述第一方向上不同区域的平均图像强度;
所述第四获取单元304,用于根据所述平均强度曲线中的平均强度最值,从所述平均强度曲线中获取目标平均强度;
所述第五获取单元305,根据所述目标平均强度,从所述目标图像中获取与所述第一参考边界点对应的目标边界点。
在一个可能的示例中,所述目标图像中包括至少三个参考边界点,所述第一参考边界点为所述至少三个参考边界点中任一参考边界点;所述边界检测装置30还包括第一确定单元,用于根据所述至少三个参考边界点中分别与所述第一参考边界点相邻的两个参考边界点的连线,确定所述第一特征线,所述第一特征线垂直于所述两个参考边界点的连线。
在一个可能的示例中,所述边界检测装置30还包括确定单元,用于获取初始图像,所述初始图像中包括所述相邻边界的初始标记点,所述初始标记点通过接收用户数据获得;对所述初始标记点进行平滑处理,得到所述相邻边界的参考边界线;获取等距分布于所述参考边界线上的所述至少三个参考边界点。
在一个可能的示例中,所述平均强度曲线上的点在第一轴向上的坐标值用于表征所述点对应的图像区域在所述目标图像中的位置,所述第四获取单元304具体用于:获取所述平均强度曲线中第一曲线段的强度平均值,得到第一平均强度,所述第一曲线段包括所述平均强度最值,所述第一曲线段的第一端点与平均强度曲线中所述平均强度最值对应的最值点在所述第一轴向上的坐标差值为第一预设值,所述第一曲线段的第二端点与所述最值点在所述第一轴向上坐标差值为第二预设值;获取所述平均强度曲线中第二曲线段的强度平均值,得到第二平均强度,所述第二曲线段与所述第一曲线段相邻,所述第二曲线段在所述第一轴向上的的长度为第一预设长度;根据所述第一平均强度和所述第二平均强度确定所述目标平均强度。
在一个可能的示例中,所述第一图像区域包括隧道氧化层,所述第二图像区域包括多晶硅通道;所述最值包括最大值。
在一个可能的示例中,所述边界检测装置30还包括第一拒绝单元,用于获取所述平均强度曲线中第三曲线段的强度平均值,得到第三平均强度,所述第三曲线段与所述第一曲线段相邻,所述第三曲线段在所述第一轴向上的长度为第二预设长度;若所述第一平均强度与所述第三平均强度的差值低于第一预设阈值,则拒绝所述第一参考边界点。
在一个可能的示例中,所述边界检测装置30还包括第二拒绝单元,用于若所述平均强度曲线在第四曲线段内变化非单调,则拒绝所述第一参考边界点,所述第四曲线段与所述最值点相邻,所述第四曲线段在所述第一轴向上的长度为第三预设长度。
在采用集成的单元的情况下,本申请实施例提供的边界检测装置的功能单元组成框图如图3B所示。在图3B中,边界检测装置包括:处理模块310和通信模块311。处理模块310用于对边界检测装置的动作进行控制管理,例如,第一获取单元301、第二获取单元302、第三获取单元303、第四获取单元304和第五获取单元305执行的步骤,和/或用于执行本文所描述的技术的其它过程。通信模块311用于支持边界检测装置与其他设备之间的交互。如图3B所示,边界检测装置还可以包括存储模块312,存储模块312用于存储边界检测装置的程序代码和数据。
其中,处理模块310可以是处理器或控制器,例如可以是中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU),通用处理器,数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP),ASIC,FPGA或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,DSP和微处理器的组合等等。通信模块311可以是收发器、RF电路或通信接口等。存储模块312可以是存储器。
其中,上述方法实施例涉及的各场景的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述,在此不再赘述。上述边界检测装置均可执行上述图2A所示的边界检测方法中电子设备所执行的步骤。
本申请实施例还提供一种计算机存储介质,其中,该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序,该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤,上述计算机包括电子设备。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质,上述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包,上述计算机包括电子设备。
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置,可通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如上述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储器中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储器中,存储器可以包括:闪存盘、只读存储器(英文:Read-Only Memory,简称:ROM)、随机存取器(英文:Random Access Memory,简称:RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
- 边界检测方法及相关产品
- 软组织软骨边界面检测方法、软组织软骨边界面检测装置及软组织软骨边界面检测程序