Nano1D：用于低维纳米结构分析与分割的精确计算机视觉软件
材料科学
2024-03-25 v3 计算机视觉与模式识别
摘要
显微镜图像中的纳米颗粒通常进行定性或人工分析，亟需对这些对象进行自主定量分析。本文中，我们提出一种基于物理的计算模型，用于从显微镜图像中精确分割和几何分析一维可变形重叠对象。该模型名为 Nano1D，包含预处理、分割、分离重叠对象和几何测量四个步骤。该模型在不同显微镜获取的 Ag 和 Au 纳米线 SEM 图像上，以及热断裂成具有不同长度、直径和种群密度的纳米颗粒的 Ag 纳米线上进行了测试。它成功分割并分析了其几何特征，包括长度和平均直径。算法的功能不受图像中对象尺寸、数量、密度、取向和重叠的影响。该模型的主要优势在于能够以超过 99% 的准确率成功分割和分析重叠对象，而当前的机器学习和计算模型存在不准确且无法分割重叠对象的问题。借助图形用户界面，Nano1D 可分析一维纳米颗粒，包括纳米线、纳米管、纳米棒，以及微结构的其他一维特征如微裂纹、位错等。
引用
@article{arxiv.2306.15319,
title = {Nano1D: An accurate Computer Vision software for analysis and segmentation of low-dimensional nanostructures},
author = {Ehsan Moradpur-Tari and Sergei Vlassov and Sven Oras and Mart Ernits and Elyad Damerchi and Boris Polyakovc and Andreas Kyritsakis and Veronika Zadin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.15319},
year = {2024}
}