AFM: 基于结构掩码引导的方向性插值的人工势能显微图斑点去除与图像恢复
计算机视觉与模式识别
2026-02-05 v1
摘要
原子力显微镜（AFM）可实现纳米尺度表面成像，但输出图像常因环境噪声、扫描瑕疵和触针-样品相互作用引入多种斑点。为解决此挑战，本文提出一种轻量级且完全自动的AFM图像斑点检测与恢复框架。该流程以分类模型为基础，确定AFM图像是否包含斑点；若需要，则应用轻量级语义分割网络，对AFM数据进行定制训练，生成精确的斑点掩码。这些掩码根据其结构方向性自适应扩展，然后采用基于方向性邻居的插值策略进行填充，以保持3D表面连续性。随后应用局部高斯平滑进行无缝恢复。该系统集成到用户友好的GUI中，支持实时参数调整和批量处理。实验结果表明，有效去除斑点的同时保留纳米尺度结构细节，为高保真AFM数据解释提供了稳健且几何感知的解决方案。
引用
@article{arxiv.2602.04051,
title = {Artifact Removal and Image Restoration in AFM:A Structured Mask-Guided Directional Inpainting Approach},
author = {Juntao Zhang and Angona Biswas and Jaydeep Rade and Charchit Shukla and Juan Ren and Anwesha Sarkar and Adarsh Krishnamurthy and Aditya Balu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.04051},
year = {2026}
}