扫描电镜(SEM)是一种精密的观测仪器,与传统光学显微镜相比具有更大的放大倍数和分辨率,被广泛的应用于观察样品表面形貌,研究物质微观结构与成分,在生命科学、材料科学、化学、物理学等研究领域发挥着巨大作用。本论文主要针对扫描电镜的扫描方法进行讨论研究。论文从电子光学成像原理出发,结合扫描电镜工作原理,分析信号形成过程中的主要噪声来源并根据其分布特点建立噪声模型。通过对噪声模型的研究,分析了动态扫描算法的实现原理,并针对SEM底层硬件无法实现的大量复杂计算,提出一种基于查表运算的简化算法。根据动态扫描算法原理进行Matlab实验,对动态扫描算法进行软件仿真验证,并将结果同常规扫描方法进行对比。然后根据扫描电镜工作需求以STM32单片机和FPGA为主控芯片设计扫描电镜核心控制板,编写C语言代码和Verilog语言代码完成扫描电镜的联机调试工作,并获取相应实验数据。最后在所设计的硬件平台上对动态扫描算法的主要功能模块进行调试与仿真验证,完成算法的FPGA实现。论文中设计的软硬件平台已经在扫描电镜系统中稳定运行,能够采集到清晰图像。文中提到的动态扫描算法可以在获取的图像中各点得到了统一的标准差,改善了图像的整体质量。经仿真验证,动态扫描算法各模块在设计FPGA平台上工作正常。