نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران

نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران

استفاده از فناوری پردازش تصویر در ارزیابی تصویرهای میکروسکوپ الکترونی عبوری ـ سنجش توزیع اندازه نانوذرات

نوع مقاله : کوتاه پژوهشی

نویسندگان
محسن میرزایی
سید محمد صادق حسینی
گوره مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران
چکیده
در این پژوهش، یک روش نوین پردازش تصویر برای جداسازی و اندازه­ گیری نانوذره ­ها در تصویرهای میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM)  ارایه شده است. در این روش، با پیش پردازش یک نمونه تصویر TEM، که توسط صافی غیرخطی مدین و یکنواخت سازی هیستگرام صورت گرفت، روشنی آن بهبود یافته و سپس براساس آستانه­ گذاری، تصویر TEMبه تصویر باینری تبدیل شد. در مرحله بعدی، نانوذره­ ها به­ صورت گروه ­های جداگانه تفکیک شده و مورد آنالیز قرار گرفتند و قطر آن­ ها بر اساس تحلیل مساحت محاسبه شد. برای اعتبارسنجی روش پیشنهادی، الگوریتم ارایه شده بر روی نمونه ای دیگر از  عکس TEMنانوذره ­ها، آزمایش شده و با نتیجه­ های دیده شده مقایسه شد. نتیجه­ ها نشان داد روش ارایه شده، توانایی دقیق و سریعی در بررسی برخط تصویرهای TEMبه ­صورت به طور کامل هوشمند را دارد که  امکان استفاده را برای کاربردهای پژوهشی با تصویرهای زیاد فراهم می ­آورد.
کلیدواژه‌ها
نانوذره‌ها
تصویرهای TEM
پردازش تصویر
کاهش نویز
برچسب گذاری اجزا

موضوعات

[1] اسدی، حمید؛  هرمزی، فرامرز، توسعه روش عکس برداری پرسرعت و پردازش تصویر در تعیین ویزگی های جریان حباب در ستون های حبابی، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (4) 32: 71 تا 80 (1392).
[2] Oshida K., Takeuchi K., Hayashi T., Endo M., Structural Analysis of Nanostructured Carbon by Transmission Electron Microscopy and Image Processing, Applied Surface Science, 275: 409-412 (2013).
[3] Simonetta Geninatti C., Terreno E., Aime S., Nano-Sized and other Improved Reporters for Magnetic Resonance Imaging of Angiogenesis, Advanced Drug Delivery Reviews (2017).
[4] Zybin A., Shpacovitch V., Skolnik J., Hergenröder R., Optimal Conditions for SPR-Imaging of Nano-Objects, Sensors and Actuators B: Chemical, 239: 338-342 (2017).
[5] Mirzaei M., Khodabakhshi H., An Automatic Algorithm for Determination of the Nanoparticles from TEM Images Using Circular Hough Transform, Micron, 96: 86-95 (2017).
[6] Hongchu Du A., Nonlinear Filtering Algorithm for Denoising HR(S)TEM Micrographs, Ultramicroscopy , 151: 62-67 (2014).
[7] Grishin I., Thomson K., Migliorini F., Sloan JJ., Application of the Hough Transform for the Automatic Determination of Soot Aggregate Morphology, Appl Opt, 51: 610-620 (2012).
[8] Temerman P.J., Verleysen E., Lammertyn J., Mast J., Semi-Automatic Size Measurement of Primary Particles in Aggregated Nanomaterials by Transmission Electron Microscopy, Powder Technology, 261: 191-200 (2014).
[9] Dastanpour R., Boone J., Rogak S., Automated Primary Particle Sizing of Nanoparticle Aggregates by TEM Image Analysis, Powder Technology, 295: 218-224 (2016).
[10] Hosseini S.M.S., Hashemipour H., Talebizadeh A., Syngas Production Through Methane Oxy-Steam Reforming over a Ni/SiO2 Nanocatalyst Prepared by a Modified Impregnation Method, Micro & Nano Letters, 11 (12): 890-895 (2016)
[11] Gonzalez R.C., Woods R. E., "Digital Image Processing", Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, (2008).
[12] Saion E., Gharibshahi E., Naghavi K., Size-Controlled and Optical Properties of Monodispersed Silver Nanoparticles Synthesized by the Radiolytic Reduction Method, Int. J. Mol. Sci, 14: 7880-7896 (2013).