[发明专利]获取原子成像中的原子位置的方法与装置

权利要求书

1.一种透射电镜图像分析方法，包括：

获取材料的透射电镜原始图像；

根据所述原始图像的每个图像像素的图像像素值，获得所述原始图像中的亮斑的轮廓数据，所述轮廓数据限定其外边界以及中心点位置；

根据所述轮廓数据中的外边界以及中心点位置，获取所述原始图像中包含有所述亮斑的区域的像素值，

拟合获得所述亮斑的中心点精确位置，得到所述亮斑对应的亮原子的中心位置；

其中所述拟合获得所述亮斑的中心点精确位置包括：设定拟合模型为圆形高斯函数，以所述包含有所述亮斑的区域内的像素值为数据并用拟合函数获得所述拟合模型的待定参数，其中所述圆形高斯函数为：

其中x₀和y₀为待拟合的所述亮斑的中心点精确位置，Amp为高斯函数的振幅，σ为所述亮斑的面积参量，offset为所述亮斑的中心点在所述原始图像中的平移参量。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括对原始图像的预处理步骤以用于获得清晰的所述亮斑的轮廓，其中，所述预处理步骤包括：

对所述原始图像进行对比度运算并获得均衡图像；

对所述均衡图像进行卷积运算并获得平滑图像；

对所述平滑图像进行阈值分割运算并获得阈值分割图像；以及

对所述阈值分割图像进行腐蚀运算以及膨胀运算并获得预处理后的原始图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其中

在对所述原始图像进行对比度运算并获得均衡图像的步骤中采用可限制对比度的自适应均衡化函数进行均衡，其中目标像素点的像素值由所述自适应均衡化函数运算并更新，且所述更新由所述目标像素点以及其近邻像素点的像素值共同决定。

4.根据权利要求2所述的方法，其中

在对所述原始图像进行对比度运算并获得均衡图像的步骤中采用以下函数的一种：伽马变换函数、线性变换函数、直方图正规化函数。

5.根据权利要求2所述的方法，其中在对所述均衡图像进行卷积运算并获得平滑图像的步骤中采用以下函数的一种：高斯模糊函数、均值滤波函数、中值滤波函数、自定义滤波函数。

6.根据权利要求1所述的方法，其中

所述获得原始图像中的亮斑的轮廓数据的过程还包括：按照所述轮廓的面积分布设定筛选阈值，以剔除距离所述轮廓的面积分布中心偏差较大的轮廓数据。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述拟合函数采用最小二乘曲线拟合法。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

依据多个相邻的所述亮原子的中心位置以及所述材料的晶格种类，获得其他原子的中心位置。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述获得其他原子的中心位置的步骤包括：

建立kd-tree树形数据结构并建立每一个亮原子与其近邻亮原子的映射；

依据所述材料的晶格结构关系以及多个近邻亮原子的中心点精确位置计算所述多个近邻亮原子之间的其他原子的预估中心点位置；

依据所述预估中心点位置，提取所述原始图像中相应区域的像素值，拟合获得所述其他原子的中心点精确位置，其中，所述拟合获得所述其他原子的中心点精确位置包括：

设定拟合模型为圆形高斯函数，以所述区域内的像素值为数据并用拟合函数获得所述拟合模型的待定参数，其中所述圆形高斯函数为：

其中x₀和y₀为待拟合的所述亮斑的中心点精确位置，Amp为高斯函数的振幅，σ为所述亮斑的面积参量，offset为所述亮斑的中心点在所述原始图像中的平移参量。

10.一种透射电镜图像分析装置，包括存储器和处理器，其中所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序在执行时实现权利要求1-9之一所述的方法。

11.一种计算机可读储存介质，其上储存有计算机程序，所述计算机程序在执行时实现权利要求1-9之一所述的方法。