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龙图腾网获悉浙江大学申请的专利一种基于扫描电镜的原位三维表面重建方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120121657B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510283025.5，技术领域涉及：G01N23/2251；该发明授权一种基于扫描电镜的原位三维表面重建方法是由张雪成;张跃飞;孟文超;张斌;郭广浩;叶显爵设计研发完成，并于2025-03-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于扫描电镜的原位三维表面重建方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于扫描电镜的原位三维表面重建方法，涉及材料显微表征分析技术领域，包括：制备适合原位机械试验的金属试样，将其固定于原位试验台后整体固定在扫描电镜腔室中；进行原位机械测试，利用四区域背散射电子探测器连续采集试样表面不同变形阶段的对称四区域图像；通过梯度计算公式提取方向梯度信息，计算表面XY方向梯度矩阵；采用正则化方法求解三维高度场序列，实现动态变形过程的三维表面重建。本发明创新性地提出基于多探测器图像融合的三维表面重建算法，解决了原位扫描电镜测试中无法实时获取任意变形区域高精度三维形貌的难题，支持跨尺度表征，显著提升了对金属材料在拉伸、疲劳等复杂受力条件下表面微观变形机制的解析能力。

本发明授权一种基于扫描电镜的原位三维表面重建方法在权利要求书中公布了：1.一种基于扫描电镜的原位三维表面重建方法，其特征在于，包括： S1、对原始金属样品进行机械打磨和抛光，所述金属样品的中间区域设置有标距段区域，得到原位实验试样；将所述原位实验试样水平固定于原位试验台，随后将所述原位试验台固定在扫描电镜腔室中，进行沿X方向的原位机械测试； S2、在所述原位机械测试过程中，使用包含A,B,C,D四个独立区域的四区域背散射电子探测器拍摄不同变形阶段下所述原位实验试样表面微观组织结构的电子强度分布不同的四区域图像IA,IB,IC,ID，其中A,C,B,D沿逆时针依次布置，且A,B关于探测器中心点对称布置，C,D关于探测器中心点对称布置； S3、基于所述不同变形阶段下的四区域图像IA,IB,IC,ID，计算获得图像所拍摄区域在不同变形阶段下表面X方向与Y方向梯度矩阵Gx,Gy； A,B方向的梯度计算公式为：C,D方向的梯度计算公式为：其中k为一次项比例系数，b为三次项比例系数且b0，ε为一极小常数，三次项用于消除高斜率平面导致的阴影效应； 随后基于所得A,B方向梯度GAB与C,D方向梯度GCD计算X方向与Y方向梯度矩阵Gx,Gy，计算公式为： 其中θ1,θ2为探测器分布夹角，与探测器安装角度有关，可直接测得，具体地，θ1为A,B方向与X方向的夹角，θ2为C,D方向与X方向的夹角； S4、基于X方向与Y方向梯度矩阵Gx,Gy，采用正则化三维重建方法重建得到所拍摄区域在不同变形阶段下的三维高度场序列Z，完成原位表面三维重建，具体为： 将所述X方向与Y方向梯度矩阵Gx,Gy分别沿着列方向重构转为列向量，再拼接成列向量G，使用最小二乘法结合正则化方法求解三维高度场求解公式为： 其中P为前向差分算子，L作为正则化矩阵采用中心差分算子，λ为正则化系数；分别计算得到所述不同变形阶段下的三维高度场，形成序列Z，完成原位表面三维重建。

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