基于蜂巢基底纳米颗粒SEM图像的特征提取和分析方法研究

蜂巢基底纳米颗粒SEM图像分析方法研究 本论文研究的主要目标是开发一种基于SEM图像的蜂巢基底纳米颗粒分析方法，以获取纳米颗粒的粒径分布、占空比等特征值。该方法通过形态学滤波、直方图均衡、颗粒分析等图像处理方法解决了图像二值化处理后纳米颗粒图像上的大孔洞、粘连颗粒影响粒径提取等问题。 纳米颗粒材料自20世纪70年代问世以来，历经了材料制备、物理/化学性质研究，现在已进入结构体研究阶段。纳米结构的制备、纳米器件的设计、纳米技术的开发已成为纳米科技领域探究的热点。随着纳米技术的深入开展和广泛应用，人们逐步认识到纳米材料所展现的物理、化学、机械等方面的优越性能与它们的微观结构和表面形貌密切相关。 数字图像处理方法被引入纳米材料的微观结构分析中，使纳米材料粒径大小、尺寸分布等的表征由定性提升到定量。聂鹏等提出了一种基于TEM图像的纳米复合材料透射电镜图像处理和分散相分散均匀性的定量评价方法。李宇罡等提出了一种基于SEM图像建立颗粒增强金属基复合材料二维微结构有限元模型的方法，使其能够充分适用于纳米级颗粒增强金属基复合材料。 在本研究中，我们采用蜂巢基底纳米颗粒SEM图像为研究对象，借助图像处理技术去除蜂巢底纹的干扰，提取纳米颗粒的粒径分布、平均密集程度（占空比）等特征值。我们使用了形态学滤波、直方图均衡、颗粒分析等方法来解决图像二值化处理后纳米颗粒图像上的大孔洞、粘连颗粒影响粒径提取等问题。 本方法的优点在于能够获取纳米颗粒的粒径分布、占空比等特征值，为进一步对纳米器件的参数进行定量评价和改进奠定了基础。该方法也可以应用于其他类型的纳米材料的微观结构分析中，对纳米技术的发展具有重要的意义。 本论文研究的蜂巢基底纳米颗粒SEM图像分析方法能够获取纳米颗粒的粒径分布、占空比等特征值，为进一步对纳米器件的参数进行定量评价和改进奠定了基础，对纳米技术的发展具有重要的意义。