具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

针对现有技术存在的问题，本发明提出一种基于描述语言的脚本解析方法实现路径的自定义规划，进而基于自身实验需求实现扫描探针的路径自定义，或者基于用户已有的脚本进行解析，生成相应的扫描路径并设置实验参数。在上位机界面中可供用户选择自己编写的脚本。除此之外也对基于扫描电化学探针显微镜的微加工、电刻蚀提供自定义的路径，可以通过脚本的方式进行图案化加工，并在该方法基础上引入不同的路径规划算法，进而控制电机运行速度、位移精度和探针采集时间等参数，优化扫描路径提高探针位移精度。该方法具有较高的灵活性，拓展了仪器的应用场景。

本发明的第一方面提供了一种基于脚本解析的扫描电化学显微镜路径规划方法，包括：

获取自定义编写脚本或者用户输入脚本；

根据所述自定义编写脚本或者所述用户输入脚本，生成扫描路径；或者通过单色位图生成扫描路径；

根据所述扫描路径确定指令序列脚本；

根据所述指令序列脚本确定扫描电化学显微镜的设置参数；

根据所述设置参数确定所述扫描电化学显微镜的路径，并完成相应实验。

可选地，所述根据所述自定义编写脚本，生成扫描路径，包括：

获取所述自定义编写脚本中的基础指令和高级指令；

根据所述基础指令和所述高级指令，生成扫描路径；

其中，所述基础指令包括：扫描探针上下左右移动的位移指令、电机的运动速度指令、电机的位移增量指令、扫描探针在扫描点的停留时间指令、对扫描点进行电流采集的指令；

所述高级指令包括：条件判断指令、循环指令、测量工作中的电极开路电位指令、工作电极断开指令、电化学实验方法引入指令。

可选地，所述根据所述用户输入脚本，生成扫描路径，包括：

对所述用户输入脚本进行逐条分析；

对分析得到的每条脚本进行语义分析，解析得到指令序列集；其中，所述指令序列集中包括基础指令和高级指令。

可选地，所述对所述用户输入脚本进行逐条分析，包括：

判断当前脚本是否为结束指令，若是，则结束脚本分析步骤；若否，则向下位机发送指令，以读取所述下位机的指令返回值，并根据所述指令返回值分析下一条脚本指令。

可选地，通过单色位图生成扫描路径，包括：

将单色位图转换为二维数组；

根据所述二维数组，在位图中设置像素间距；

确定扫描路径的起点和结束点，生成扫描路径。

本发明实施例还提供了一种基于脚本解析的扫描电化学显微镜路径规划装置，包括：

第一模块，用于获取自定义编写脚本或者用户输入脚本；

第二模块，用于根据所述自定义编写脚本或者所述用户输入脚本，生成扫描路径；或者通过单色位图生成扫描路径；

第三模块，用于根据所述扫描路径确定指令序列脚本；

第四模块，用于根据所述指令序列脚本确定扫描电化学显微镜的设置参数；

第五模块，用于根据所述设置参数确定所述扫描电化学显微镜的路径，并完成相应实验。

本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序；

所述处理器执行所述程序实现如前面所述的方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如前面所述的方法。

本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行前面的方法。

下面结合说明书附图，详细描述本发明的扫描电化学显微镜的路径规划方法的实现过程：，如图1所示：

1、脚本可借助软件自身提供的脚本编写软件进行图形化拖拽或文本编写。扫描路径脚本主要通过对扫描路径参数进行初步设置，包括基础指令与高级指令。基础指令包括但不限于以下指令：扫描探针上下左右移动的位移指令(go/back/left/right单位为微米)，电机的运动速度(speed单位为微米/秒)及电机的位移增量，即电机的移动距离(Distance Increment单位为微米)，扫描探针在扫描点的停留时间(stay单位为毫秒)，对该扫描点进行电流采集(Current Acquisition)。除基础指令外，还有一定逻辑判断指令如IF-ElSE或循环指令FOR等、测量工作电极开路电位或其他电化学实验方法引入(如在某一条件下进行其他电化学实验，而非恒电位实验)指令，是否断开工作电极(workingelectrode，on/off)，该指令适用于保持电极施加的电位，并可以与其他电化学实验方法进行组合构成高级指令，以便于不同操作者应用特殊实验方法的路径规划与探针控制。

2、若用户本身有自己的自定义脚本，该方法提供对用户的自定义脚本进行解析，先对每条脚本进行逐条分析，写好的脚本经过语义分析解析生成相应的指令，指令按顺序执行，最后将解析的脚本生成一个在该电极移动速度下的完整的指令序列集。生成相关的指令序列集，生成的指令序列集一般为基础指令与高级指令的组合，并根据所生成的指令序列集生成相关的路径规划及探针状态参数(一般为移动步长、停留时间、采集时间等参数)或实验方法信息，并规划为系统扫描路径及控制探针状态参数以便于进行扫描。

3、在微加工时，可以采用单色位图进行路径生成。由于单色位图中仅有黑色与白色，认为黑色为探针扫描路径。即只需要识别到黑色，将黑色连成线即为扫描路径。首先对单色位图进行解析，将图像转换为2值二维矩阵。如图2所示，在转换中黑色为255，白色为0，先获得该图的长和宽，例如该图是5×4像素的单色位图，就可将该图转化为5行4列的二维矩阵，每一个像素点就对应着在二维矩阵中的值，即可得到单色位图解析后的二维矩阵。在通过设置像素间距可以将像素点间距与实际扫描区域建立联系，比如5X4像素点，如果设置像素间距30微米，则图像映射实际距离位150微米X120微米((5X30微米)X(4X30微米))。可设置探针施加电位与施加电位时间等参数用于描述扫描路径与探针控制方法，通过与高级指令相组合，可以根据探针采集电流用于判断电化学腐蚀或电化学沉积程度，通过该方法可以描述扫描探针的位移位置与探针状态，最后生成扫描指令序列集，通过执行指令序列集以完成扫描电化学显微镜的图案化功能。

4、开始实验，选择上述三种方式的其中一种进行实验。在实验完成后，将该实验的方式或脚本与实验数据存储，方便用户在之后的实验过程中随时查看。

可以理解的是，常规SECM提供的扫描路径单一，通过以脚本或图像的方式进行图案化加工，具有较高的灵活性。并且在已知扫描路径的前提下，采用脚本的方式可以引入不同的路径规划算法，通过路径规划算法可以对电机速度，位移精度等条件进行智能规划，更为细致的描述复杂图像的路径，如曲线或具有弧度的线段，进而拥有更高的扫描与微加工精度。

该脚本解决了实验过程中扫描路径过于单一的问题。此方法可做到根据已设置好的脚本控制探针的扫描路径，并根据自己所需的扫描区域规划与探针状态控制。

综上所述，本发明拓展了SECM扫描路径的灵活性，常规的SECM扫描路径较为单一，本发明引入脚本或图像的方式进行图案化加工，拥有较高的灵活性，在已知扫描路径的前提下，引入不同的路径规划算法，对位移精度、电机运行速度、扫描探针停留时间等参数进行智能调控，提高了扫描精度与电极的状态控制。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本发明，但应当理解的是，除非另有相反说明，所述的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

所述功能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介质中。基于这样的理解，本发明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介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。