CN110018332B

CN110018332B - 一种原子力探针接触式扫描生物细胞成像误差的补偿方法

Info

Publication number: CN110018332B
Application number: CN201910358383.2A
Authority: CN
Inventors: 王作斌; 孙佰顺; 曹亮; 杨焕洲; 宋正勋; 许红梅
Original assignee: Changchun University of Science and Technology
Current assignee: Changchun University of Science and Technology
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2019-04-30
Publication date: 2021-08-06
Anticipated expiration: 2039-04-30
Also published as: CN110018332A

Abstract

本发明提供一种原子力探针接触式扫描生物细胞成像误差的补偿方法，利用原子力探针对同一个细胞区域依次从0°(I)、45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)八个方向上进行接触式扫描成像，得到八个方向的细胞形貌图；在0°(I)方向的细胞形貌图中，选取以细胞为中心的正方形图像作为模板，在45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)方向的细胞形貌图中依次选取细胞融合图像，将选取的细胞形貌图像进行图像融合，可有效消除原子力探针接触式扫描细胞形貌成像时出现的阴影问题。本发明有效补偿细胞扫描成像出现的形貌误差，进而提高了细胞形貌成像质量。

Description

一种原子力探针接触式扫描生物细胞成像误差的补偿方法

技术领域

本发明属于显微成像技术领域，特别涉及到细胞形貌成像领域，是一种原子力探针接触式扫描生物细胞成像误差的补偿方法。

背景技术

细胞是生物体的基本组成单元，通过了解细胞的形貌和对细胞物理特性的测量，进行细胞区分和细胞功能分析是科学研究的一个重要课题。原子力显微成像系统利用探针(11)针尖与样品之间的原子相互作用力，可以对微纳尺寸的样品进行形貌成像以及物理特性的测量。使用原子力探针对细胞的形貌进行扫描成像，是一种可靠的细胞形貌成像方法。原子力探针成像常用的扫描方式有接触扫描模式和轻敲扫描模式。其中，接触模式扫描图像稳定，成像分辨率高，是细胞形貌成像最常用的一种扫描方式。

细胞表面比较柔软，利用原子力探针对细胞进行接触模式扫描成像的过程中，扫描图像时探针与细胞表面设置的力比硬性材料的小一些，又由于细胞的高度落差较大，使得在细胞坡度较大的区域使用接触式扫描成像时，压电陶瓷在垂直方向上无法实时快速调节，导致该区域的细胞扫描图像形貌出现较大的误差，这使得接触模式扫描成像所获得细胞形貌检测精度大幅下降。

目前，现有的原子力探针采用接触式扫描生物细胞形貌图时，均采用单方向扫描成像，在进行细胞单方向扫描成像时，在细胞高度落差较大的区域，会存在阴影，使得该区域的细胞形貌图存在较大的误差，细胞形貌图检测精度下降。如何消除原子力探针接触模式细胞形貌成像中的阴影，已经成为原子力探针进行细胞形貌成像的一个障碍。本发明对同一个细胞区域在0°(I)、45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)八个方向进行扫描成像，将这八个方向扫描的图像进行融合，融合后的图像可有效去除单方向细胞扫描成像中阴影，进而实现了原子力探针接触式细胞形貌成像的误差补偿。

发明内容

本发明要解决技术问题为：克服现有技术的不足，提供一种原子力探针接触式扫描生物细胞成像误差的补偿方法，可有效解决原子力探针对生物细胞形貌进行接触式扫描成像时，由于细胞高度落差较大而出现阴影的问题，有效补偿了目前原子力探针接触模式扫描成像方法产生的检测误差。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种原子力探针接触式扫描生物细胞成像误差的补偿方法，如图1所示，包括以下步骤：

第一步，原子力探针系统校准：利用原子力探针对平面校准基底依次进行八个方向接触式扫描成像，所述八个方向分别为0°(I)、45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)；根据扫描成像的图像中十字图案坐标计算出平面校准数据；

第二步，细胞扫描成像：利用原子力探针对同一个以细胞为中心，边长为60-80微米的正方形区域，依次进行所述八个方向的接触式扫描成像，根据第一步得到平面校准数据，对每个方向进行细胞扫描成像前进行预先校准；

第三步，选取细胞融合图像模板：在第二步中的0°(I)方向扫描图像中，选取以细胞为中心，边长为30-50微米的正方形图像作为细胞融合图像模板；

第四步，选取细胞融合图像：在45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)七个方向扫描图像中，依次找出与第三步中的模板图像形貌相似，面积大小相等的正方形细胞融合图像，得到七个细胞融合图像；

第五步，细胞成像误差补偿：将第三步中的细胞融合图像模板和第四步中的七个细胞图像进行图像融合，融合后的图像，可有效去除0°(I)、45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)单方向扫描的细胞形貌图中的阴影，使得原子力探针接触式扫描生物细胞成像误差得到补偿。

所述第一步中，十字图案坐标是以0°(I)方向为X轴的正方向，90°(III)方向为Y轴的正方向组成的一个平面坐标系，识别出每个方向十字图案的平面坐标。

所述第一步中，平面校准数据的计算步骤如下：

(1)标准基底扫描成像：利用原子力探针对平面校准基底依次进行八个方向接触式扫描成像；

(2)读取基底十字图案的坐标：读出步骤(1)中八个方向扫描图像的十字图案的坐标依次为：(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)、(x4，y4)、(x5，y5)、(x6，y6)、(x7，y8)、(x8，y8)；

(3)计算平面校准数据：以0°(I)方向为参考基准，45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)七个方向的平面校准数据分别为((x2-x1)，(y2-x1))；((x3-x2)，(y3-x2))；((x4-x3)，(y4-x3))；((x5-x4)，(y5-x4))；((x6-x5)，(y6-x5))；((x7-x6)，(y7-x6))；((x8-x7)，(y8-x7))。

所述第二步中，预先校准为：从45°(II)方向开始，每次进行扫描图像之前，都预先根据第一步中计算出的平面校准数据对扫描区域进行平移，以消除系统误差。

所述第五步中，图像融合步骤如下：

(1)图像分割：将0°(I)方向选取的模板图像和45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)七个方向选取细胞融合图像，分别分成八个等份；

(2)选取融合图像：依次选取的融合图像部分为：如图2所示，0°(I)细胞形貌图像模板图像的第4部分，45°(II)方向细胞融合图像的第6部分，90°(III)方向细胞融合图像的第5部分，135°(IV)方向细胞融合图像的第7部分，180°(V)方向细胞融合图像的第8部分，225°(VI)方向细胞融合图像的第2部分，270°(VII)方向细胞融合图像的第1部分，315°(VIII)方向细胞融合图像的第3部分；

(3)图像融合：将步骤(2)中选取的融合图像进行图像融合，融合后的图像有效去除了0°(I)、45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)单方向扫描细胞形貌图中的阴影，原子力探针接触式扫描生物细胞成像误差得到补偿。。

本发明的原理在于：

细胞表面柔软，采用接触式扫描方式进行细胞扫描成像时，探针(11)与细胞之间设置的力应尽量小些，在细胞垂直高度落差较大时，放置细胞的压电陶瓷在垂直距离上无法实时快速调节，导致探针(11)与细胞之间的作用力发生突变，使得细胞形貌测量出现偏差。本发明使用探针(11)对同一个细胞区域，沿着0°(I)、45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)八个方向进行扫描成像，在0°(I)方向扫描的图像选取以细胞为中心的30-50微米正方形图像为模板，并依次从中45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)七个方向扫描图像找出与模板图像相匹配的细胞融合图像，以消除细胞在扫描成像时微小移动而造成扫描图像的位置偏差。将选取的模板和七个细胞融合图像进行图像融合，融合后的图像有效去除了0°(I)、45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)单方向扫描细胞形貌图中的阴影，可有效补偿细胞单方向扫描成像造成的测量误差。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明可以有效补偿单方向扫描成像出现的细胞形貌图检测误差，从而获得高检测精度的细胞形貌图。

(2)另外本发明还在每次扫描图像前进行水平校准，使得每次扫描的区域都为同一个区域，从而保证了图像有较高的融合度。采用拉普拉斯金字分层融合算法，将图像逐层融合，提高了图像的融合效果。

附图说明

图1为生物细胞形貌成像多方向扫描检测误差的补偿方法原理示意图；

其中I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII依次为扫描成像时，原子力扫描探针(11)的0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°八个扫描方向。

图2为细胞形貌融合原理示意图；

其中1、2、3、4、5、6、7、8，为0°(I)扫描方向的模板图像和45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)七个扫描方向的细胞融合图像平均分为八等份的图像区域。

图3为原子力探针扫描成像原理示意图；

其中9为激光器，10光电探测器，11为扫描探针，12为基底，13为细胞。

图4为原子力探针平面校准基底SEM图；

图5为不同方向细胞形貌图以及补偿后的细胞形貌图；

其中(a)-(h)依次为0°(I)扫描方向的模板图像和45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)七个扫描方向的细胞融合图像；(i)为补偿后的细胞形貌图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施细节和实施效果做进一步详细说明。

本发明采用接触式多方向扫描方法，对同一个细胞区域采用多方向扫描成像，以有效补偿现有的单方向接触式细胞扫描成像的形貌误差。为保证每个方向的细胞形貌图像具有较高的融合度，本发明在每个方向的细胞扫描成像前进行水平校准，以降低原子力扫描成像的系统误差，并在细胞扫描成像后进行细胞图像匹配校准，以减少在不同方向细胞扫描成像时，细胞本身的微小移动造成细胞图像的微小位移。

本发明一种原子力探针接触式扫描生物细胞成像误差的补偿方法，利用原子力探针对同一个细胞进行多方向扫描成像，然后将扫描后的图像进行图像融合，融合后的图像有效去除了0°(I)、45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)单方向扫描细胞形貌图中的阴影，单方向的细胞形貌检测误差便可得到有效补偿，具体步骤如下：

使用原子力探针接触扫描模式，对同一个细胞的形貌分别在0°(I)、45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)扫描方向上进行扫描成像，在0°方向的细胞形貌图中选取以细胞为中心边长为30-50微米正方形图像为模版，分别找出45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)方向的细胞形貌图中与模版图像相匹配的细胞融合图像，将模版图像和七个方向的细胞融合图像进行图像融合，即可得到一个高检测精度的生物细胞形貌图。

具体包括以下几个步骤：

步骤1：使用多方向扫描标准基底的十字图案，利用原子力探针进行平面校准，并计算出图像平面校准数据。

步骤2：用探针(11)对同一个细胞区域，依次从0°(I)、45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)方向进行扫描成像，从方向45°(II)开始，每次进行细胞形貌扫描成像前，都需按照步骤1计算出的图像校准数据进行平面校准。

步骤3：选取0°方向以细胞为中心边长为30-50微米正方形图像为模板，在45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)方向的细胞形貌图中分别找出与模板图像形貌相似，面积大小相同的正方形细胞融合图像。

步骤4：将步骤3所选取的八幅图像、依次进行五层的高斯金字塔分层处理，每幅图像的金字塔层数为五层，由高斯金字塔计算出拉普拉斯金字塔。

步骤5：分别计算出步骤3所选取八幅图像的每层图像的拉普拉斯图像融合因子。

步骤6：通过拉普拉斯金字塔层图像预测计算公式，依次计算出步骤3所选取八幅图像的五层金字塔的拉普拉斯预测图像。

步骤7：根据步骤5计算的图像融合因子和步骤6预测的图像，进行图像融合。

本发明实例中进行接触式细胞扫描成像所使用原子力显微成像系统为实验室自制的单探针原子力显微成像系统，使用的探针11型号为2ARROW-CONT接触式扫描探针。原子力探针测量原理如图3所示，激光器9发出激光，激光汇聚照射到扫描探针11的针尖表面，然后反射到光电探测器10用以检测扫描探针11的针尖位移，通过扫描探针11的针尖位移即可精确测量基底12上细胞样品13的形貌。

实施例1

在细胞形貌成像补偿之前，首先将原子力探针进行平面校准。利用扫描探针11对如图4所示的一个刻有十字型图案的平面校准基底进行扫描成像，图4中的校准基底为在一个边长为20mm正方形硅片的中心区域使用聚焦离子束刻蚀一个十字图案，十字图案由两个使用聚焦离子束刻蚀的5微米×1微米×0.2微米大小的长方体组成。

按照图1所示，依次对0°(I)、45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)八个方向进行扫描成像。分别读取八幅扫描图像中的十字型图案中心坐标为：0°(I)方向为(x1，y1)；45°(II)方向为(x2，y2)；90°(III)方向为(x3，y3)；135°(IV)方向为(x4，y4)；180°(V)方向为(x5，y5)；225°(VI)方向为(x6，y6)；270°(VII)方向为(x7，y8)；315°(VIII)方向为(x8，y8)。

图像的水平校准方案为：以0°(I)方向扫描图为参考模板，在进行45°(II)方向扫描前，水平移动样品台X方向距离为x2-x1，水平移动样品台Y方向距离为y2-y1；在进行90°(III)方向扫描前，水平移动样品台X方向距离为x3-x2，水平移动样品台Y方向距离为y3-y2；在进行135°(IV)方向扫描前，水平移动样品台X方向距离为x4-x3，水平移动样品台Y方向距离为y4-y3；在进行180°(V)方向扫描前，水平移动样品台X方向距离为x5-x4，水平移动样品台Y方向距离为y5-y4；在进行225°(VI)方向扫描前，水平移动样品台X方向距离为x6-x5，水平移动样品台Y方向距离为y6-y5；在进行270°(VII)方向扫描前，水平移动样品台X方向距离为x7-x6，水平移动样品台Y方向距离为y7-y6；在进行315°(VIII)方向扫描前，水平移动样品台X方向距离为x8-x7，水平移动样品台Y方向距离为y8-y7。校准以后就能保证每个方向扫描的区域都是同一个区域。

如图1所示，用探针11对同一个细胞区域，依次从0°(I)、45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)方向进行扫描成像，且从45°(II)方向开始，每次进行扫描成像前，都需进行水平校准，以保证每次扫描的区域都为同一个区域。

如图5所示，(a)为选取0°(I)方向的细胞形貌图像中以细胞为中心40微米×40微米大小图像的模板，(b)-(h)为依次在45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)七个方向细胞形貌图像中与模板相匹配的细胞融合图像。

如图2所式，把模板图像和七个细胞融合图像平均分为八等份，并依次进行高斯金字塔分层处理，每幅图像的金字塔层数为五层，由高斯金字塔计算出拉普拉斯金字塔。选取0°(I)方向模板图像中的第4部分；45°(II)方向细胞融合图像中的第6部分；90°(III)方向细胞融合图像中的第5部分；135°(IV)方向细胞融合图像中的第7部分；180°(V)方向细胞融合图像中的第8部分；225°(VI)方向细胞融合图像中的第2部分；270°(VII)方向细胞融合图像中的第1部分；315°(VIII)方向细胞融合图像中的第3部分。根据图像选取方案，分别计算出0°(I)、45°(II)、90°(III)、135°(IV)、180°(V)、225°(VI)、270°(VII)、315°(VIII)每个方向扫描1-5层图像的融合因子分别为：uI1、uI2、uI3、uI4、uI5；uII1、uII2、uII3、uII4、uII5；uIII1、uIII2、uIII3、uIII4、uIII5；uIV1、uIV2、uIV3、uIV4、uIV5；uV1、uV2、uV3、uV4、uV5；uVI1、uVI2、uVI3、uVI4、uVI5；uVII1、uVII2、uVII3、uVII4、uVII5；uVIII1、uVIII2、uVIII3、uVIII4、uVIII5。

通过拉普拉斯金字塔层图像预测计算公式，依次计算出每个方向扫描图像五层金字塔的拉普拉斯预测图像分别为：I方向扫描图像金字塔1-5层预测图像为：L-I1、L-I2、L-I3、L-I4、L-I5；II方向扫描图像金字塔1-5层预测图像为：L-II1、L-II2、L-II3、L-II4、L-II5；III方向扫描图像金字塔1-5层预测图像为：L-III1、L-III2、L-III3、L-III4、L-III5；IV方向扫描图像金字塔1-5层预测图像为：L-IV1、L-IV2、L-I3、L-IV4、L-IV5；V方向扫描图像金字塔1-5层预测图像为：L-V1、L-V2、L-V3、L-V4、L-V5；VI方向扫描图像金字塔1-5层预测图像为：L-VI1、L-VI2、L-VI3、L-VI4、L-VI5；VII方向扫描图像金字塔1-5层预测图像为：L-VII1、L-VII2、L-VII3、L-VII4、L-VII5；VIII方向扫描图像金字塔1-5层预测图像为：L-VIII1、L-VIII2、L-VIII3、L-VIII4、L-VIII5。

根据计算的图像融合因子和预测的图像，进行图像融合，1-5层融合图像公式为：

L1＝L-I1×uI1+L-II1×uII1+L-III1×uIII1+L-IV1×uIV1+L-V1×uV1+L-VI1×uVI1+L-VII1×uVII1+L-VIII1×uVIII1 (1)

L2＝L-I2×uI2+L-II2×uII2+L-III2×uIII2+L-IV2×uIV2+L-V2×uV2+L-VI2×uVI2+L-VII2×uVII2+L-VIII2×uVIII2 (2)

L3＝L-I3×uI3+L-II3×uII3+L-III3×uIII3+L-IV3×uIV3+L-V3×uV3+L-VI3×uVI3+L-VII3×uVII3+L-VIII3×uVIII3 (3)

L4＝L-I4×uI4+L-II4×uII4+L-III4×uIII4+L-IV4×uIV4+L-V4×uV4+L-VI4×uVI4+L-VII4×uVII4+L-VIII4×uVIII4 (4)

L5＝L-I5×uI5+L-II5×uII5+L-III5×uIII5+L-IV5×uIV5+L-V5×uV5+L-VI5×uVI5+L-VII5×uVII5+L-VIII5×uVIII5 (5)

根据公式(2)、(3)、(4)、(5)计算的2-5层融合图像分别增到1层图像大小扩增后的图像分别为：LA2、LA3、LA4、LA5，L为融合图像。再根据公式(1)计算出图像的总融合公式为：

L＝L1+LA2+LA3+LA4+LA5 (6)

如图5所示，(i)为将八个方向的细胞形貌图融合后的细胞形貌图，(i)中的细胞形貌图中没有阴影图像，可以看出合成后细胞形貌图的阴影已经得到有效去除；(a)-(i)图像质量评价参数EAV分别为5.88×10^7、5.79×10^7、5.74×10⁷、5.70×10⁷、5.46×10⁷、5.32×10⁷、5.86×10⁷、5.48×10⁷、6.68×10⁷，可以看出合成后细胞形貌图的图像质量评价参数EAV明显高于八个方向的细胞形貌图，说明合成后细胞形貌图图像质量得到明显提高。

提供以上实施例仅仅是为了描述本发明的目的，而并非要限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求限定。不脱离本发明的精神和原理而做出的各种等同替换和修改，均应涵盖在本发明的范围之内。

Claims

1.一种原子力探针接触式扫描生物细胞成像误差的补偿方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，原子力显微成像系统校准：利用原子力探针对平面校准基底依次进行八个方向接触式扫描成像，所述八个方向分别为0°(I)方向、45°(II)方向、90°(III)方向、135°(IV)方向、180°(V)方向、225°(VI)方向、270°(VII)方向、315°(VIII)方向；根据扫描成像的图像中十字图案坐标计算出平面校准数据；

第二步，细胞扫描成像：利用原子力探针对同一个以细胞为中心，边长为60-80微米的正方形区域，依次进行所述八个方向的接触式扫描成像，根据第一步得到平面校准数据，对每个方向进行细胞扫描成像前预先校准；

第三步，选取细胞融合图像模板：在第二步中的0°(I)方向扫描的图像中，选取以细胞为中心，边长为30-50微米的正方形图像作为细胞融合图像模板；

第四步，选取细胞融合图像：在45°(II)方向、90°(III)方向、135°(IV)方向、180°(V)、225°(VI)方向、270°(VII)方向、315°(VIII)方向七个方向扫描图像中，依次找出与第三步中的模板图像形貌相似，面积大小相等的正方形细胞融合图像，得到七个细胞融合图像；

第五步，细胞成像误差补偿：将第三步中的细胞融合图像模板和第四步中的七个细胞融合图像进行图像融合，融合后的图像有效消除了0°(I)方向、45°(II)方向、90°(III)方向、135°(IV)方向、180°(V)方向、225°(VI)方向、270°(VII)方向、315°(VIII)方向单方向扫描的细胞形貌图中的阴影图像区域，使得原子力探针接触式扫描生物细胞成像误差得到补偿。

2.根据权利要求1所述的一种原子力探针接触式扫描生物细胞成像误差的补偿方法，其特征在于：所述第一步中，十字图案坐标是以0°(I)方向为X轴的正方向，90°(III)方向为Y轴的正方向组成的一个平面坐标系，识别出每个方向十字图案的平面坐标。

3.根据权利要求1所述的一种原子力探针接触式扫描生物细胞成像误差的补偿方法，其特征在于：所述第一步中，平面校准数据的计算步骤如下：

(3)计算平面校准数据：以0°(I)方向为参考基准，45°(II)方向、90°(III)方向、135°(IV)方向、180°(V)方向、225°(VI)方向、270°(VII)方向、315°(VIII)方向七个方向的平面校准数据分别为((x2-x1)，(y2-x1))；((x3-x2)，(y3-x2))；((x4-x3)，(y4-x3))；((x5-x4)，(y5-x4))；((x6-x5)，(y6-x5))；((x7-x6)，(y7-x6))；((x8-x7)，(y8-x7))。

4.根据权利要求1所述的一种原子力探针接触式扫描生物细胞成像误差的补偿方法，其特征在于：所述第二步中，预先校准为：从45°(II)方向开始，每次进行扫描图像之前，都预先根据第一步中计算出的平面校准数据对扫描区域进行平移，以消除系统误差。

5.根据权利要求1所述的一种原子力探针接触式扫描生物细胞成像误差的补偿方法，其特征在于：所述第五步中，图像融合步骤如下：

(1)图像分割：将0°(I)方向选取的模板图像和45°(II)方向、90°(III)方向、135°(IV)方向、180°(V)方向、225°(VI)方向、270°(VII)方向、315°(VIII)七个方向选取细胞融合图像，分别分成八个等份；

(2)选取融合图像：依次选取的融合图像部分为0°(I)方向细胞形貌图像模板图像的第4部分，45°(II)方向细胞融合图像的第6部分，90°(III)方向细胞融合图像的第5部分，135°(IV)方向细胞融合图像的第7部分，180°(V)方向细胞融合图像的第8部分，225°(VI)方向细胞融合图像的第2部分，270°(VII)方向细胞融合图像的第1部分，315°(VIII)方向细胞融合图像的第3部分；

(3)图像融合：将步骤(2)中选取的融合图像进行图像融合，融合后的图像有效消除了0°(I)方向、45°(II)方向、90°(III)方向、135°(IV)方向、180°(V)方向、225°(VI)方向、270°(VII)方向、315°(VIII)方向单方向扫描的细胞形貌图中的阴影，使得原子力探针接触式扫描生物细胞成像误差得到有效补偿。