透射电镜多图像拼接法测量纳米氧化镍的颗粒粒径

本文介绍了利用透射电镜多图像拼接法测量纳米氧化镍的粒度分布.该方法通过SIS软件附带的MLA多图像拼接功能拍照得到拼接图像,经过独立测量每个照片中不少于100个纳米氧化镍颗粒的尺寸,并由此计算出颗粒平均粒径尺寸为20.6nm,该结果与X射线衍射的测量结果非常吻合.通过MIA拼接方法可大幅度提高数字CCD相机的视野范围,从而有效解决了透射电镜法测量小尺寸纳米材料粒径的采样代表性问题,为纳米材料粒径测量提供了新思路.     

基于深度学习的3D打印球形粉末颗粒自动统计与测量

随着金属粉末3D打印技术的不断发展,如何从显微图像中准确提取粉末颗粒的粒形粒径和球化率信息变得越来越重要。文中基于深度学习算法Mask R-CNN,提出了一种电镜图像球形粉末颗粒自动统计与测量的方法。该方法可对单幅显微图像上超过1 000个颗粒进行自动识别,有效检测电镜图像中的遮挡颗粒,并且生成粒径分布、球形度和球化率统计结果。相比传统图像分割算法,颗粒识别准确度提升了23.6%。相比激光干涉仪的粒径分布测量结果,文中提出的方法可以将位于较大球形粉末上黏附的小颗粒也有效识别出来。     

基于改进分水岭算法的粒度分析

材料样品的粒度分析是材料结构分析中一项基础而又重要的内容.在分析颗粒图像特点和不良分割原因的基础上,通过构造基于势能比较的评价函数,提出一种改进的分水岭算法来分割颗粒,以避免传统分水岭算法和势能阈值算法分割不当的问题.实验结果表明,该改进算法得到的分割结果正确性、鲁棒性更好,因而其粒度分析可靠性更高.     

基于灰度统计的粒子图像速度粒度实时测量新技术

本文提出了一种基于灰度统计判别原理,可以对粒子图像实现速度和粒径实时同时测量的新技术--粒子图像速度粒度场仪.粒子图像速度粒度场仪通过灰度判别解决了DPIV粒子图像中方向二义性问题,简化了DPIV系统,利用图像处理技术实现了对粒子图像粒径的同时测量.以DPIV粒子图像为研究对象,结合图像处理技术,开发了相应的查询算法,实现了速度粒度的同场测量,并利用模拟粒子图像对查询算法进行了分析检验.通过算法检验表明,速度粒度同场测量算法能够很好地处理各种模拟粒子图像,满足未来实际应用对计算精度及测量时间的要求.     

基于图像分析法的颗粒粒度测量研究

针对传统颗粒粒度测量的局限性,研究了基于图像分析法的颗粒粒度测量的基本过程,并对该过程中的各个环节进行了总结分析。然后利用MATLAB进行了颗粒图像的处理与颗粒粒度测量。实验结果表明,图像分析法能够快速、准确地完成颗粒粒度测量。     

北京西北城区2002年春季大气可吸入颗粒物的粒度分布特征

本文应用高分辨率场发射扫描电镜(FESEM)获得北京西北城区2002年春季可吸入颗粒物显微形貌图片,并利用数字图像粒度分析系统得到可吸入颗粒物中烟尘集合体、燃煤飞灰、矿物等三种主要颗粒的数量一粒度分布数据。结果表明,北京市西北城区2002年春季可吸入颗粒物的粒径主要分布在l～2．5μm之间,其次在2．5～10μm之间,矿物颗粒占总颗粒数量的82．25％。对矿物颗粒的数量—粒度分布和体积—粒度分布进行对比表明,小于5μm的颗粒虽然在体积上只占20％,但在数量上却达90％。因为颗粒越细,其比表面积越大,吸附的有害物质也越多,所以细颗粒物今后应深入研究。     

激光立体成形粉末流输送的数值模拟研究

激光立体成形(LSF)技术是一项基于同步送粉激光熔覆技术的先进增材制造技术。粉末流的输送对于沉积层的形成至关重要。通过建立载粉气流的湍流模型并基于粉末颗粒在气体湍流中的运动分析,采用数值模拟方法建立粉末流输送的数学模型,并利用Fluent软件进行求解,从而获得粉末流的质量浓度分布。将实验测量结果与模拟计算结果进行对比分析。结果表明,计算结果与实验测量结果比较吻合。对比粉末粒径范围为50~240μm的粉末流和粉末粒径范围为65~75μm的粉末流的模拟结果发现,在相同送粉工艺条件下,粒径分布范围不同则粉末流颗粒质量浓度有明显差异。     

形貌对LiFePO_4性能影响的研究进展

综述了近年来新型锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展。从掺杂网状结构碳、碳纳米管、碳纳米纤维以及球形、棒状和空心LiFePO4的制备几个方面,对不同形貌与结构的LiFePO4的研究现状进行了介绍与讨论。碳掺杂可有效提高LiFePO4的导电性,并抑制粒径的增大;减小材料颗粒的粒径,可以从根本上提高颗粒的比表面积,有效减小电荷的移动距离,提高参与电化学反应材料的比例;而材料的特殊形貌有助于形成导电网络,对其导电性能的提高有着十分重要的影响。综上所述,通过减小颗粒的粒径、提高比表面积、掺杂导电剂以及制备更易形成导电网络形貌的材料,是获得优良性能LiFePO4的有效方法。     

基于权重最小二乘结构边缘保持色调映射算法

高动态范围图像由于其动态范围超过普通显示器的动态范围,所以无法正常显示,从而需要研究在保留高动态范围图像对比度、细节信息以及色彩信息的情况下压缩高动态范围图像的动态范围以适应低动态范围显示器进行显示的色调映射算法。本文提出基于权重最小二乘结构的边缘保持图像平滑色调映射算法。首先,建立基于权重最小二乘的边缘保持图像平滑滤波算子;然后,将输入的高动态范围图像转换至NTSC空间分离亮度信息和颜色信息,利用该滤波算子对亮度信息进行多级分层,获得基本层以及多级细节层信息;最后,对基本层进行动态范围压缩,利用压缩后的基本层结合多级细节层信息并转换回RGB空间获得输出的低动态范围图像。文中通过实验采集的多曝光图像序列利用Debevec和Malik提出高动态范围图像融合算法获得拍摄场景的高动态范围图像,采用本文提出算法对高动态范围图像进行色调映射处理获得较为理想的保留图像有效信息的低动态范围图像,从而验证了文中提出算法的有效性。     

融合显著与深度信息的缝切割重定向方法

针对当前内容感知的重定向方法中可能出现的变形和失真问题,提出一种融合显著与深度信息的缝切割重定向方法.首先利用GBVS算法获取图像显著信息,结合图像梯度信息与通过SIFT匹配方法获取的图像深度信息构建更精确的重要度图;其次,根据重要度图的能量分布,对原始图像进行处理,得到最终的重定向结果.基于公开数据库在两个不同评价标准下与多种重定向方法的对比表明,本文方法能够最大程度的保留图像的显著部分.     

激光诱导熔石英粒子喷溅动力学特征自动获取

粒子喷溅是熔石英后表面激光损伤过程的重要现象,其实验观测及动力学参数获取一直存在困难。为实现后表面损伤粒子喷溅动力学特征获取,搭建了时间分辨双帧阴影成像系统,并开发了基于分层Voronoi图和弹性势能模型的粒子识别与匹配算法。结合图像配准和去噪步骤,该方法能够克服双帧阴影成像技术固有的背景噪声严重和原点失配的缺点,在6μs及之后的延迟图像中能实现100%正确检测与匹配。与人工处理对比,该方法能以像素精度同时获取粒子的尺寸、速度大小及飞行方向,且数据处理时间缩短了约20倍。     

数点法与灰度阈值法在聚合物水泥水化程度定量分析中的应用

本文介绍了背散射电子图像分析技术的两种定量数据处理方法:数点法与灰度阈值法.并对两种方法在聚合物改性水泥浆体水化程度分析中的适应性进行了研究.对比两种方法得到的结果,得到如下结论:若图像的质量不佳,可采用数点法进行分析,但需要增加图像数量以把误差降至最低;灰度阈值法可在图像数量较少时得到较精准的结果,但需要高质量的背散射电子图像以保证结果的准确性.为减小误差,数点法在进行统计之前应试验确定合适的网格点数;而除定量计算面积分数与体积分数外,灰度阈值法还可对颗粒形态、粒径分布等进行分析,是一个更全面的分析方法.本质上数点法与灰度法是同样的方法,在掌握了一定规律之后两种方法都是可靠的数据处理方法,在具体应用中应熟练掌握并扬长避短.     

基于Contourlet变换的图像去噪方法

图像去噪是数字图像处理领域的一项重要技术.传统的基于小波变换的去噪方法,去噪效果不是很理想.为了解决这一问题,提出了一种基于Contourlet变换的图像去噪方法.实验结果表明,与传统小波去噪方法相比,该方法不但可以保留图像的边缘信息,而且能提高去噪后图像的信噪比.     

工艺参数对熔盐法制备SrBi4Ti4O15粉体的影响

采用熔盐法制备了各向异性生长的SrBi4Ti4O15粉体,研究了工艺参数对晶粒形貌和尺寸的影响。发现煅烧温度、盐的种类和盐的用量显著影响晶粒的形貌和尺寸。晶粒平均尺寸随着温度升高而逐渐增大,由不规则片状向圆片状发育。随着盐用量的增加,晶粒平均尺寸先增大后减小,且在硫酸盐中,晶粒尺寸明显大于相同条件下盐酸盐中的尺寸。和固相法相比,熔盐法合成的粉体具有(00l)择优生长的优点。通过调整工艺参数可以控制晶粒的形貌和尺寸,制备各向异性生长的SrBi4Ti4O15粉体。     

一种基于粒子群优化算法的快速圆检测方法

为了实现以较少的内存资源,快速而准确地进行圆 检测, 提出一种基于粒子群的快速圆检测方法。方法中,以每个粒子作为一个候选圆,采用优化策 略,以粒子 运动、融合更新等操作完成圆的检测。优化策略包括提出使用一种图像分块的策略限 定圆检测的感兴趣区 域,各个图像块的大小由各个块内粒子的生成结果决定,以起到抑制部分噪声的作用。为减 少生成无用粒子的概 率,提高检测效率,提出融入图像金字塔的思想,并以循证的方法对粒子的有效性加以验证 。实验结果表明,本文 方法对于检测手绘的、嵌套的、不完整的或包含有大量噪声的圆,均能起到较好的检测效果 ;能 够在较短的时间内排除众多干扰,准确地进行圆的检测,具有检测速度快、内存消耗小和适 用范围广等优点。     

一种新的图像编码方法

论述了小波理论、多分辨分析技术与数学形态学的基本方法和内在联系,以及基于这三类理论所产生的形态小波变换的基本思想和应用方法,并将这种形态小波分析方法应用于图像编码。与一般的小波分解方法不同的是,该形态小波分解采用非线性方法,分解结果中图像特征更明显,图像编码压缩比更高,解码出的图像更加清晰;同时由于形态学是基于Minkowski加减基本操作并应用最大最小运算来实现的,分解运算简单,速度快。表明了形态小波及其变换在图像处理中的巨大作用。 。     

基于阈值法的图像分割技术

图像分割是图像处理方向的一个重要课题,阈值法因其实现简单、计算量小、具有较高的运算效率,性能较稳定,而成为图像中最基本和最广泛的分割技术。阈值法分为全局阈值法和局部阈值法两种,其中全局阈值法又可分为基于点的阈值法和基于区域的阈值法。这里主要研究基于点的全局阈值法,即最大类间方差法,并基于Matlab软件环境进行算法的仿真。该系统能够对图像中某些感兴趣的部分进行提取,较好地实现了图像分割。     

基于图像处理的颗粒流动层模型研究

如何方便且准确地测量滚筒中颗粒的运动速率分布是研究的难点。文中将给出一种基于数字图像处理算法的实验方法来解决此难题。通过找到最合适的极短曝光时间,可捕获在此曝光时间内颗粒运动轨迹的图像,然后利用数字图像处理算法计算出感兴趣区域的颗粒运动路程,即可计算出颗粒的运动速率分布。通过精确的实验数据分析可看出,本实验方法与理论仅有＜8%的误差,有力证实了通过图像法测量颗粒速率分布可展开有效的研究工作。     

基于改进混合遗传的医学图像模糊增强研究*

针对现有医学图像中存在有采集后图像质量不高、图像过暗等现象,对遗传算法中的选择、交叉、变异特性进行研究,同时结合粒子群优化、禁忌搜索及模糊增强算法,提出一种基于改进混合遗传的医学图像模糊增强方法.该方法通过对传统遗传算法改进,将粒子群优化思想及粒子空间对称分布原理引入以改善遗传算法缺乏明确的目标指向性、“突变”性过高的现象,并且为有效降低粒子的同一位置二次搜索,在算法执行过程中加入了禁忌搜索算法.最后,通过与模糊增强算法相结合,并设置二维方向寻优,可自适应的同时寻找到两个模糊参数Fp、Fe最优值,完成医学图像的模糊增强.实验结果表明,改进后算法可有效改善过暗医学CT图像的质量,增强效果较好.