Разработка методики экспертного исследования поверхности протяженных объектов на сканирующем туннельном микроскопе
ART 970249
Автор:
Е.
В. Прокофьева
Е.
В. Прокофьева Библиографическое описание статьи для цитирования:
Прокофьева
Е.
В. Разработка методики экспертного исследования поверхности протяженных объектов на сканирующем туннельном микроскопе // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2017. – Т. 31. – С.
1171–1175. – URL:
http://e-koncept.ru/2017/970249.htm.
Аннотация. Статья посвящена вопросу применения сканирующей зондовой микроскопии, на примере сканирующего туннельного микроскопа, в трасологии. Автор предлагает расширить и углубить возможности методов и средств исследования объектов трасологической экспертизы.
Ключевые слова:
сканирующая зондовая микроскопия, сканирующий туннельный микроскоп, трасология, трасологическая экспертиза
Текст статьи
Прокофьева Елена Васильевна,кандидат физикоматематических наук, старший преподаватель кафедры криминалистической деятельности учебнонаучного комплекса экспертнокриминалистической деятельности Волгоградской академии МВД России, г.Волгоград olenyonok83@mail.ru
Разработка методики экспертного исследования поверхности протяженных объектов на сканирующем туннельном микроскопе
Аннотация.Статья посвящена вопросу применения сканирующей зондовой микроскопии, на примере сканирующего туннельного микроскопа, в трасологии. Автор предлагаетрасширить и углубить возможности методов и средств исследования объектов трасологической экспертизы.
Ключевые слова:сканирующая зондовая микроскопия, сканирующий туннельный микроскоп, трасология, трасологическая экспертиза.
Все предметы твердые тела, относящиеся как к живой, так и к неживой природе индивидуальны в своем внешнем строении. Это положение является отправным в трасологии. Под внешним строением подразумевается строение наружных поверхностей предмета, отделяющихего от других предметов. Индивидуальность внешнего строения предметов позволяет идентифицировать конкретные предметы и по их отображениям (следам). В криминалистике различают следы в широком и узком смысле слова. Предметом настоящей статьиявляются следы в узком смысле слова, т.е. следы, образованные в результате отображения внешнего строения одного объекта на другом.Как известно, трасология наука о следах, в которой изучаются теоретические основы следоведения. Одна из главных задач трасологии разработка средств и методов исследования следов и др. Исходя из данной задачи, становится понятным актуальность внедрения новейших достижений науки и техники в практику трасологической экспертизы[1]. Преимущества использования сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) по сравнению с более простыми оптическими приборами при трасологическом исследовании очевидны. СТМ открывает новые возможности для исследования некоторых объектов трасологии на атомарномуровне. Целесообразнее всего использовать микроскопию данного рода для исследования отпечатков пальцев; следов, возникающих на патронах, пулях, гильзахи др.Подобный микроскоп дает возможность получения структурных и электронных изображений поверхности с атомарнымразрешением вплоть до 10 нм,что позволяет достигнуть необычайной точности исследований. В таблице1приведены объекты трасологической экспертизы, которые на наш взгляд, могут быть исследованы с использование СТМ.
Таблица1Предполагаемые объекты исследования на СТМ
Объект экспертизыВид следаПриблизительныеразмерыСледы человекаФаланга пальцапапиллярный узор
10х10 ммФрагментфаланги пальца папиллярный узор (полуотпечаток)
5х5 ммСледы взломаЛом след отжима на дверном косяке
2х2 ммНожовка след распила на душке замкане более 5х5ммНожслед кончика ножа (микрослед)не более 2х2 ммСледы заряжания на гильзеГильзаслед от губы магазина0,1х0,51,0 ммГильзаслед от нижней грани затвора0,06х1,00 ммГильза след от подавателя0,06х0,09 ммГильза след от патронного ввода0,3х0,7 ммГильзаслед от казенного среза0,1х0,5 ммГильза след от зацепа выбрасывателя0,06х0,04 ммСледы выстрела на гильзеГильзаслед патронника0,1х0,30,5мм Гильзаслед бойка1х1ммГильзаслед от краев отверстия под ударник1,5х1,5 ммГильзаслед от патронного упора0,5х1,0 ммСледы эжекции на гильзеГильзаслед от повторного отражения0,05х0,50 мм Пули, выстеленные из оружия с малоизношенным каналом стволаПуляслед поля нареза ствола1,8х6,6 ммПули, выстеленные из оружия с изношенным каналом стволаПуляслед поля нареза ствола1,1х6,0 мм
С помощью СТМ может быть исследован любой след, будь то след автотранспортного средства или же след бойка на капсюле. То есть, данный микроскоп способен снять топограмму поверхности с любого образца. Однако целесообразность применения данного микроскопа напрямую зависит от размеров исследуемых образцов, поскольку получение СТМ изображения требует значительных временных затрат. Из сказанного выше вытекает цель настоящей работы: использование туннельного микроскопа, как средства проведения трасологической экспертизы. Однако, поставленная цель может считаться достигнутой только при наличии методики исследования протяженных поверхностей. Таким образом, задачей данной работы сталаименно разработкатакой методики, включая обоснование и апробацию ее в натурном эксперименте.Первостепенное значение для понимания свойств любого твердотельного объекта имеет знание его поверхности, поэтому определение топографии один из наиболее важных разделов физики поверхности.
Сканирующий туннельный микроскоп первый из семейства зондовых микроскопов был изобретен в 1981 году швейцарскими учеными Гердом Биннигом и ГенрихомРорером.В 1986 году за создание туннельного микроскопа Г. Биннигу и Г. Рореру была присуждена Нобелевская премия по физике. В сканирующих туннельных микроскопах исследование микрорельефа поверхности и ее локальных свойств проводится с помощью специальным образом приготовленных зондов в виде игл. Рабочая часть таких зондов (острие) имеет размеры порядка 10 нм и угол ~ 10…35.Методы СТМ позволяют не только характеризовать и визуализировать микрои нанообъекты различной природы, но и манипулировать ими, модифицировать их структуру с высоким пространственным разрешением1.
1Примечание: эпохальность изобретения СТМ состоит в том, что с помощью зонда этого прибора можно ©потрогатьª атомы, определить модуляцию электронной плотности, энергии связи. В основе СТМ лежит явление квантовомеханического туннельного эффекта, заключающегося в способности частиц преодолевать потенциальные барьеры, высота которых больше полной энергии частицы. СТМ использует туннелирование электронов между проводящими зондом и образцом при наличии внешнего напряжения; шириной туннельного перехода является расстояние между зондом и поверхностью образца.
СТМ можно рассматривать как сочетание трех концепций: сканирования, туннелирования и локального зондирования. Все это делает СТМ уникальным микроскопом, который не содержит линз (а значит, изображение не искажается изза аберраций), энергия электронов, формирующих изображение,не превышает нескольких электронвольт(то есть меньше энергии типичной химической связи), что обеспечивает возможность неразрушающего контроля объекта, тогда как в электронной микроскопии высокого разрешения она достигает нескольких килоэлектронвольт и даже мегаэлектронвольт, вызывая образование радиационных дефектов.СТМ способен снимать топограмму поверхности любого образца, в то время как для дальнейших исследований существенным ограничением сканирующей туннельной микроскопии является требование электрической проводимости исследуемых образцов[2].Любые взаимодействия зонда с поверхностью (механические, магнитные и т.п.) могут быть преобразованы с помощью соответствующих приборов и компьютерных программ в изображение поверхности.Однако существенным недостатком СТМ является то, что при своей максимальной глубине сканирования он обладает минимальной областью захвата сканируемого объекта, поэтому целью настоящей работы является разработка методики совмещения краев изображений, полученных в результате фрагментарного сканирования исследуемого образца.Поступающие с микроскопа сигналы переводятся в машинный код и визуализируются с помощью программного обеспечения. Программное обеспечение (ПО) сканирующего туннельного микроскопа дает возможность производить различные вычисления, восстанавливать трехмерные и двумерные яркостные изображения сканируемого объекта, а так же проводить первичный анализ полученных данных. Однако, ПО не позволяет компенсировать недостатки связанные с непосредственной работой СТМ, например, эффект занижения высот СТМ изображений объектов, который связан с контактными деформациями.Весьма важным для адекватного применения туннельных микроскопов в широкомасштабных исследованиях является отслеживание и систематизация возможных механизмов возникновения артефактов,т.е. аппаратных эффектов, приводящих к наблюдению ложных или искаженных свойств исследуемого объекта, которое может быть обусловлено, например, воздействием на объект самого инструмента исследования. Сканирующий туннельный микроскоп представляет собой проектор, проецирующий объекты и явления микромира экранмонитора компьютера. В этом случае проекция становиться отчасти осязаемой, поскольку допускает возможность дополнительного анализа с помощью соответствующего программного обеспечения. Однако подобное проецирование несет только частичную информацию об объекте, к тому же отчасти искаженную влиянием самого проектора. Восстановление по проекции реальных свойств исследуемых объектов является типичной обратной задачей, требующей решения и для зондовой микроскопии. Кроме того, само ПО также обладает рядом недостатков. В нем используются неконвертируемые собственные форматы и расширения файлов, например, и др. Это исключает возможность анализа полученных данных в других не менее производительных аналитических программных пакетах. В отличие от большинства профессиональных программ. ПО СТМ не поддерживает принцип модульной установки различных универсальных конвертеров и фильтров с расширенным набором функций, что также снижает его функциональность.Особенности сканера не позволяют работать с протяженными областями поверхности, в то же время ПО также работает только с сегментами сканируемой поверхности образца, что затрудняет целостное восприятие и общий анализ исследуемого образца.
В настоящий момент область применения СТМ в экспертной практике не широка, так как значительные ограничения по применению данного микроскопа связаны с ПО и самим СТМ. Так присущественном разрешении данный микроскоп сканирует малые поля исследуемых образцов порядка 50х50 мкм. В отсутствие возможности непосредственного инженерного изменения внутреннего устройства микроскопа, что могло бы значительно расширить область сканирования объектов, оптимальным решением поставленной задачи становятся манипуляции с полученными СТМ изображениями поверхности образца. Поэтому для решения поставленной задачи выбран путь сшивки полей СТМ изображений с помощью компьютера.
В основу механизма сшивки положено вычисление двумерной корреляционной функции. Если объяснить принцип действия этой функции, не вдаваясь в подробности программирования, то он звучит следующим образом: мы имеем две некие функции f1и f2, которые совмещаем друг с другом в некоторый момент времени t, ищем произведение совпавших точек этих функций и затем суммируем их. К следующему моменту времени t1 смещаем наши функции относительно друг друга и проводим аналогичную операцию. Последовательно производится ряд итераций, в зависимости от размерности матриц исследуемых функций. На каждом шаге рассчитывается корреляционная функция и там, где имеется максимум этой функции, высока вероятность того, что элементы f1и f2 совпадут в этом месте, при данном пространственном расположении (см. рис. 1).На основе изложенной последовательности операций членами исследовательской группы была написана программа, на языке программирования С++, которая совмещает две матрицы.
Рис. 1. Графическое представление наложения.
Информация, полученная в результате сканирования поверхностиобъекта, сохраняется в графическом формате. Данное изображение имеет 8разрядную глубину цвета, в оттенках серого с двумя крайними пределами, которые соответствуют черному и белому цветам. Каждая точка сканируемого объекта имеет определенную высоту, которая графически и представляется в виде градаций серого. Таким образом, СТМ изображение представляет собой топограмму поверхности сканируемого объекта. При этом объекты, отображаемые цветами близкими к черному будут расположены ниже относительно неровностей поверхности, отображаемых более светлыми оттенками. Для объединения изображений используются числовые показатели цветов. Каждый из оттенков серого, представляется в виде определенного числа в диапазоне от нуля до 255. Любая точка изображения в формате имеет ряд характеристических параметров: координаты х и у, определяющие положение точки и показатель оттенка серого, что позволяет с помощью специальной программы перевести формата переводиться в числовую матрицу. Далее с полученными матрицами работалауже авторскаяпрограмма следующим образом(см. рис. 2.): две матрицы А и В размерами axbи cxf, пошагово накладываются друг на друга. Сначала матрицы перемещаются друг относительно друга, и ячейки итоговой матрицы заполняются нулями, затем происходит смещение одной матрицы на одну строку вниз, при этом вторая матрица остается неподвижной, и далее происходит поэлементное наложение данных ячеек каждой матрицы, операция повторяется. Количество шагов будет (a+c+1)*(b+f+1), где (a+c+1), и (b+f+1) количество строк и столбцов итоговой матрицы соответственно. Результатом программы являются два файла, в одном из которых мы имеем пошаговый проход двух матриц друг относительно друга, а во втором конечную матрицу наложения, которая представляет собой пирамиду значений, каждое из которых есть сумма произведений элементов матриц полученных при их пересечении. Итоговая матрица указывает, на каком шаге велика вероятность совпадения элементов накладываемых матриц, то есть, при каком положении матриц относительно друг друга возможно объединение краев изображений, на основе которых эти матрицы получены, что требуется для получения итогового изображения. Изображение, получившееся в результате объединения, также переводится в матрицу и далее по тому же принципу объединяется с последующими сканами. Этот процесс будет повторяться до тех пор, пока мы не пройдем сканы всего образца. Затем с помощью все той же программы переведем матрицу наложения всей серии сканов в изображение формата, тем самым получим изображение протяженной поверхности.
(axb) (cxf)
1 шаг
2 шаг
3 шаг
4 шаг
Рис. 2. Алгоритм метода.В качестве модели, для апробации созданной методики использовались СТМ изображения трасс фрагмента CDRWдиска. Сканирование проводилось зондом расположенным под образцом, что позволило максимально увеличить область сканирования, при неподвижном образце. Частота сканирования строк 0,5 Гц, а время сканирования одной строки 2 с. Особенность применяемого алгоритма для объединения СТМ изображений позволяет пренебречь в значительной степени размерами изображений, поскольку для программы релевантной является, в первую очередь, цветовая информация, передаваемая изображением. Таким образом, проведение эксперимента по объединению СТМ изображений в протяженную поверхность сводиться к работе с экспериментальными сегментами размером 200200 пикселей(см. рис.3)[3].
I IIРис. 3. СТМ изображения 200200 пикселей.
В результате получилось итоговое изображение объединенных сегментов. Сшитая картинка двух исходных СТМизображений имеет вид, проиллюстрированный на рис. 4.
Рис. 4. Результат совмещения краев двух исходных СТМизображений.
Созданная методика имеет под собой простое обоснование и была апробирована в натурном эксперименте с реальными объектами. С помощью данного метода была осуществлена сшивка СТМизображений, что позволило проводить детальное исследование протяженной поверхности исследуемых трасологических объектов.
Ссылки на источники1.Грановский, Г.Л. Основы трасологии/Г.Л. Грановский. М. : Наука, 1974. 423 с.2.Миронов, В. Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии / В. Л. Миронов. Нижний Новгород : РАНИФМ, 2004. 110 с.3.Прокофьева Е.В., Прокофьева О.Ю. Методика исследования протяженных поверхностей на сканирующем зондовом микроскопе // Судебная экспертиза. 2012.№4(32). С. 072083.
Разработка методики экспертного исследования поверхности протяженных объектов на сканирующем туннельном микроскопе
Аннотация.Статья посвящена вопросу применения сканирующей зондовой микроскопии, на примере сканирующего туннельного микроскопа, в трасологии. Автор предлагаетрасширить и углубить возможности методов и средств исследования объектов трасологической экспертизы.
Ключевые слова:сканирующая зондовая микроскопия, сканирующий туннельный микроскоп, трасология, трасологическая экспертиза.
Все предметы твердые тела, относящиеся как к живой, так и к неживой природе индивидуальны в своем внешнем строении. Это положение является отправным в трасологии. Под внешним строением подразумевается строение наружных поверхностей предмета, отделяющихего от других предметов. Индивидуальность внешнего строения предметов позволяет идентифицировать конкретные предметы и по их отображениям (следам). В криминалистике различают следы в широком и узком смысле слова. Предметом настоящей статьиявляются следы в узком смысле слова, т.е. следы, образованные в результате отображения внешнего строения одного объекта на другом.Как известно, трасология наука о следах, в которой изучаются теоретические основы следоведения. Одна из главных задач трасологии разработка средств и методов исследования следов и др. Исходя из данной задачи, становится понятным актуальность внедрения новейших достижений науки и техники в практику трасологической экспертизы[1]. Преимущества использования сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) по сравнению с более простыми оптическими приборами при трасологическом исследовании очевидны. СТМ открывает новые возможности для исследования некоторых объектов трасологии на атомарномуровне. Целесообразнее всего использовать микроскопию данного рода для исследования отпечатков пальцев; следов, возникающих на патронах, пулях, гильзахи др.Подобный микроскоп дает возможность получения структурных и электронных изображений поверхности с атомарнымразрешением вплоть до 10 нм,что позволяет достигнуть необычайной точности исследований. В таблице1приведены объекты трасологической экспертизы, которые на наш взгляд, могут быть исследованы с использование СТМ.
Таблица1Предполагаемые объекты исследования на СТМ
Объект экспертизыВид следаПриблизительныеразмерыСледы человекаФаланга пальцапапиллярный узор
10х10 ммФрагментфаланги пальца папиллярный узор (полуотпечаток)
5х5 ммСледы взломаЛом след отжима на дверном косяке
2х2 ммНожовка след распила на душке замкане более 5х5ммНожслед кончика ножа (микрослед)не более 2х2 ммСледы заряжания на гильзеГильзаслед от губы магазина0,1х0,51,0 ммГильзаслед от нижней грани затвора0,06х1,00 ммГильза след от подавателя0,06х0,09 ммГильза след от патронного ввода0,3х0,7 ммГильзаслед от казенного среза0,1х0,5 ммГильза след от зацепа выбрасывателя0,06х0,04 ммСледы выстрела на гильзеГильзаслед патронника0,1х0,30,5мм Гильзаслед бойка1х1ммГильзаслед от краев отверстия под ударник1,5х1,5 ммГильзаслед от патронного упора0,5х1,0 ммСледы эжекции на гильзеГильзаслед от повторного отражения0,05х0,50 мм Пули, выстеленные из оружия с малоизношенным каналом стволаПуляслед поля нареза ствола1,8х6,6 ммПули, выстеленные из оружия с изношенным каналом стволаПуляслед поля нареза ствола1,1х6,0 мм
С помощью СТМ может быть исследован любой след, будь то след автотранспортного средства или же след бойка на капсюле. То есть, данный микроскоп способен снять топограмму поверхности с любого образца. Однако целесообразность применения данного микроскопа напрямую зависит от размеров исследуемых образцов, поскольку получение СТМ изображения требует значительных временных затрат. Из сказанного выше вытекает цель настоящей работы: использование туннельного микроскопа, как средства проведения трасологической экспертизы. Однако, поставленная цель может считаться достигнутой только при наличии методики исследования протяженных поверхностей. Таким образом, задачей данной работы сталаименно разработкатакой методики, включая обоснование и апробацию ее в натурном эксперименте.Первостепенное значение для понимания свойств любого твердотельного объекта имеет знание его поверхности, поэтому определение топографии один из наиболее важных разделов физики поверхности.
Сканирующий туннельный микроскоп первый из семейства зондовых микроскопов был изобретен в 1981 году швейцарскими учеными Гердом Биннигом и ГенрихомРорером.В 1986 году за создание туннельного микроскопа Г. Биннигу и Г. Рореру была присуждена Нобелевская премия по физике. В сканирующих туннельных микроскопах исследование микрорельефа поверхности и ее локальных свойств проводится с помощью специальным образом приготовленных зондов в виде игл. Рабочая часть таких зондов (острие) имеет размеры порядка 10 нм и угол ~ 10…35.Методы СТМ позволяют не только характеризовать и визуализировать микрои нанообъекты различной природы, но и манипулировать ими, модифицировать их структуру с высоким пространственным разрешением1.
1Примечание: эпохальность изобретения СТМ состоит в том, что с помощью зонда этого прибора можно ©потрогатьª атомы, определить модуляцию электронной плотности, энергии связи. В основе СТМ лежит явление квантовомеханического туннельного эффекта, заключающегося в способности частиц преодолевать потенциальные барьеры, высота которых больше полной энергии частицы. СТМ использует туннелирование электронов между проводящими зондом и образцом при наличии внешнего напряжения; шириной туннельного перехода является расстояние между зондом и поверхностью образца.
СТМ можно рассматривать как сочетание трех концепций: сканирования, туннелирования и локального зондирования. Все это делает СТМ уникальным микроскопом, который не содержит линз (а значит, изображение не искажается изза аберраций), энергия электронов, формирующих изображение,не превышает нескольких электронвольт(то есть меньше энергии типичной химической связи), что обеспечивает возможность неразрушающего контроля объекта, тогда как в электронной микроскопии высокого разрешения она достигает нескольких килоэлектронвольт и даже мегаэлектронвольт, вызывая образование радиационных дефектов.СТМ способен снимать топограмму поверхности любого образца, в то время как для дальнейших исследований существенным ограничением сканирующей туннельной микроскопии является требование электрической проводимости исследуемых образцов[2].Любые взаимодействия зонда с поверхностью (механические, магнитные и т.п.) могут быть преобразованы с помощью соответствующих приборов и компьютерных программ в изображение поверхности.Однако существенным недостатком СТМ является то, что при своей максимальной глубине сканирования он обладает минимальной областью захвата сканируемого объекта, поэтому целью настоящей работы является разработка методики совмещения краев изображений, полученных в результате фрагментарного сканирования исследуемого образца.Поступающие с микроскопа сигналы переводятся в машинный код и визуализируются с помощью программного обеспечения. Программное обеспечение (ПО) сканирующего туннельного микроскопа дает возможность производить различные вычисления, восстанавливать трехмерные и двумерные яркостные изображения сканируемого объекта, а так же проводить первичный анализ полученных данных. Однако, ПО не позволяет компенсировать недостатки связанные с непосредственной работой СТМ, например, эффект занижения высот СТМ изображений объектов, который связан с контактными деформациями.Весьма важным для адекватного применения туннельных микроскопов в широкомасштабных исследованиях является отслеживание и систематизация возможных механизмов возникновения артефактов,т.е. аппаратных эффектов, приводящих к наблюдению ложных или искаженных свойств исследуемого объекта, которое может быть обусловлено, например, воздействием на объект самого инструмента исследования. Сканирующий туннельный микроскоп представляет собой проектор, проецирующий объекты и явления микромира экранмонитора компьютера. В этом случае проекция становиться отчасти осязаемой, поскольку допускает возможность дополнительного анализа с помощью соответствующего программного обеспечения. Однако подобное проецирование несет только частичную информацию об объекте, к тому же отчасти искаженную влиянием самого проектора. Восстановление по проекции реальных свойств исследуемых объектов является типичной обратной задачей, требующей решения и для зондовой микроскопии. Кроме того, само ПО также обладает рядом недостатков. В нем используются неконвертируемые собственные форматы и расширения файлов, например,
В настоящий момент область применения СТМ в экспертной практике не широка, так как значительные ограничения по применению данного микроскопа связаны с ПО и самим СТМ. Так присущественном разрешении данный микроскоп сканирует малые поля исследуемых образцов порядка 50х50 мкм. В отсутствие возможности непосредственного инженерного изменения внутреннего устройства микроскопа, что могло бы значительно расширить область сканирования объектов, оптимальным решением поставленной задачи становятся манипуляции с полученными СТМ изображениями поверхности образца. Поэтому для решения поставленной задачи выбран путь сшивки полей СТМ изображений с помощью компьютера.
В основу механизма сшивки положено вычисление двумерной корреляционной функции. Если объяснить принцип действия этой функции, не вдаваясь в подробности программирования, то он звучит следующим образом: мы имеем две некие функции f1и f2, которые совмещаем друг с другом в некоторый момент времени t, ищем произведение совпавших точек этих функций и затем суммируем их. К следующему моменту времени t1 смещаем наши функции относительно друг друга и проводим аналогичную операцию. Последовательно производится ряд итераций, в зависимости от размерности матриц исследуемых функций. На каждом шаге рассчитывается корреляционная функция и там, где имеется максимум этой функции, высока вероятность того, что элементы f1и f2 совпадут в этом месте, при данном пространственном расположении (см. рис. 1).На основе изложенной последовательности операций членами исследовательской группы была написана программа, на языке программирования С++, которая совмещает две матрицы.
Рис. 1. Графическое представление наложения.
Информация, полученная в результате сканирования поверхностиобъекта, сохраняется в графическом формате
(axb) (cxf)
1 шаг
2 шаг
3 шаг
4 шаг
Рис. 2. Алгоритм метода.В качестве модели, для апробации созданной методики использовались СТМ изображения трасс фрагмента CDRWдиска. Сканирование проводилось зондом расположенным под образцом, что позволило максимально увеличить область сканирования, при неподвижном образце. Частота сканирования строк 0,5 Гц, а время сканирования одной строки 2 с. Особенность применяемого алгоритма для объединения СТМ изображений позволяет пренебречь в значительной степени размерами изображений, поскольку для программы релевантной является, в первую очередь, цветовая информация, передаваемая изображением. Таким образом, проведение эксперимента по объединению СТМ изображений в протяженную поверхность сводиться к работе с экспериментальными сегментами размером 200200 пикселей(см. рис.3)[3].
I IIРис. 3. СТМ изображения 200200 пикселей.
В результате получилось итоговое изображение объединенных сегментов. Сшитая картинка двух исходных СТМизображений имеет вид, проиллюстрированный на рис. 4.
Рис. 4. Результат совмещения краев двух исходных СТМизображений.
Созданная методика имеет под собой простое обоснование и была апробирована в натурном эксперименте с реальными объектами. С помощью данного метода была осуществлена сшивка СТМизображений, что позволило проводить детальное исследование протяженной поверхности исследуемых трасологических объектов.
Ссылки на источники1.Грановский, Г.Л. Основы трасологии/Г.Л. Грановский. М. : Наука, 1974. 423 с.2.Миронов, В. Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии / В. Л. Миронов. Нижний Новгород : РАНИФМ, 2004. 110 с.3.Прокофьева Е.В., Прокофьева О.Ю. Методика исследования протяженных поверхностей на сканирующем зондовом микроскопе // Судебная экспертиза. 2012.№4(32). С. 072083.
