一种材料表征图像分析系统及其分析方法技术方案

技术编号:46596786 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:29
本发明专利技术提供一种材料表征图像分析系统及其分析方法。材料表征图像分析系统及其分析方法,包括以下步骤:S1:通过扫描电镜获取材料的背散射电子图像、二次电子图像及能谱数据,并基于预设的材料类型和观测目标,采用参数优化算法动态调整扫描电镜的加速电压、束流及探测器增益;S2:对背散射电子图像和二次电子图像进行多尺度特征增强预处理,包括噪声抑制、非均匀照明校正及微区纹理强化;S3:将背散射电子图像与能谱元素分布图进行像素级空间配准,构建多模态融合特征矩阵。本发明专利技术提供的材料表征图像分析系统及其分析方法具有能够较好的解决失真问题、能够提高微结构识别准确率、能够降低寿命预测误差的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料表征,尤其涉及一种材料表征图像分析系统及其分析方法


技术介绍

1、在高端材料研发领域,扫描电镜(sem)作为微观结构表征的核心工具,为材料科学家提供了背散射电子(bse)、二次电子(se)成像及能谱(eds)分析等重要技术手段。然而,现有技术仍面临严峻挑战:首先,sem操作高度依赖人工经验,电镜参数(如加速电压、束流)需反复调试且难以优化,导致单样品成像耗时长达25分钟以上,且图像信噪比常低于35db,无法满足高通量材料筛选需求;其次,多模态数据协同能力薄弱,bse/se图像与eds元素分布的空间配准误差普遍超过2像素(约40μm),造成微区成分与结构对应失真,在硬质合金、高温材料分析中导致关键相定位偏差超过10μm;更重要的是,传统阈值分割等图像处理方法对晶界、微裂纹等关键微观特征识别能力有限——工业案例表明,核电锆合金的晶界分割错误率可达30%,航空涡轮盘合金的微裂纹漏检率超25%,严重制约材料寿命预测精度;与此同时,现有技术体系普遍缺乏从二维图像到三维性能的贯通能力,无法构建精确的成分梯度模型和缺陷演化热力图,致使裂纹扩展预测误差本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种材料表征图像分析方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的材料表征图像分析方法,其特征在于,所述S1中的参数优化算法执行以下操作:

3.根据权利要求1所述的材料表征图像分析方法,其特征在于,所述S2的预处理过程包括:

4.根据权利要求1所述的材料表征图像分析方法,其特征在于,所述S3的空间配准通过以下方式实现:

5.根据权利要求1所述的材料表征图像分析方法,其特征在于,所述S4的深度学习分割模型包含双路径网络:

6.根据权利要求1所述的材料表征图像分析方法,其特征在于,所述S5的三维成分建模包括:

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【技术特征摘要】

1.一种材料表征图像分析方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的材料表征图像分析方法,其特征在于,所述s1中的参数优化算法执行以下操作:

3.根据权利要求1所述的材料表征图像分析方法,其特征在于,所述s2的预处理过程包括:

4.根据权利要求1所述的材料表征图像分析方法,其特征在于,所述s3的空间配准通过以下方式实现:

5.根据权利要求1所述的材料表征图像分析方法,其特征在于,所述s4的深度学习分割模型包含双路径网络:

【专利技术属性】
技术研发人员:李萧辛龙赖宇明胡水平
申请(专利权)人:北京科技大学
类型:发明
国别省市:

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