[發明專利]利用最大類間方差法計算凝膠能譜圖化合物數量的方法

有效

• 申請號: 202010064631.5
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111276195B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 尚東方;劉永林;張玉龍;李永濤;張振;李文彥;陳華毅;高爽;田耘;王繼忠;湯代佳;李澤漢
• 申請（專利權）人: 深圳大榆樹科技有限公司;華南農業大學;廣電計量檢測(湖南)有限公司
• 主分類號: G16C20/70
• 分類號: G16C20/70;G16C20/60
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 雷芬芬

1.一種利用最大類間方差法計算凝膠能譜圖化合物數量的方法，其特征在于，包括：

S11，獲取被測樣品的Q個元素的能譜圖，其中被測樣品包含有Q個元素，每個元素都得到一個能譜圖；

S12，根據能譜圖使用最大類間方差法求得各元素能譜圖的轉化閾值；

S13，以轉化閾值作為分界點，將各元素的能譜圖像轉換為二值圖像，得到元素二值圖像；若Q＝1，則被測樣品包含一個元素，執行步驟S14；若Q≥2，則被測樣品則為化合物，執行步驟S15、S16；

S14，根據元素二值圖像求得元素的數量；

S15，將所有的二值圖像進行矩陣點乘，得到被測樣品結果圖像；

S16，將被測樣品結果圖像矩陣中所有化合物像素點求和即得被測樣品的個數；

步驟S12包括：

S121，根據能譜圖計算每個灰度值的概率，并分別計算能譜圖中目標和背景的分布概率、分別計算能譜圖中目標和背景的平均灰度值，分別計算能譜圖中目標和背景的方差；

S122，計算能譜圖中目標和背景的類間方差；

S123，將類間方差值最大時對應的灰度值作為轉化閾值；

最大類間方差法的假設是存在轉化閾值TH將能譜圖所有像素分為背景C1和目標C2，其中背景C1的像素的灰度等級值小于轉化閾值TH，目標C2的像素的灰度等級值大于等于轉化閾值TH，則這兩類像素各自的平均灰度值分別為m1、m2，能譜圖的圖像全局灰度值為mG，同時能譜圖所有像素被分為背景C1和目標C2的分布概率分別為p1、p2，因此就有：

p1*m1+p2*m2＝mG?????????????????(1)

p1+p2＝1????????????????????(2)

根據方差的概念，類間方差表達式為：

σ²＝p1(m1-mG)²+p2(m2-mG)²???????????(3)

將式(1)代入式(3)，以對式(3)進行簡化，可得：

σ²＝p1p2(m1-m2)²???????????(4)

求能使得式(4)最大化的灰度級k作為最大類間方差法的轉化閾值TH；

根據能譜圖計算每個灰度值的概率的公式為：

計算能譜圖中背景的分布概率p1和目標的分布概率p2的公式分別為：

其中，i為圖像中的灰度值，L為圖像中灰度等級，灰度圖像中取值為256，n_i是灰度等級值為i的像素個數，N為圖像中總體像素個數，p_i就是灰度等級值為i的概率；

按照公式(1)-(9)，遍歷0-255個灰度級，求出使式(4)最大的k即為最大類間方差法的轉化閾值TH。

2.根據權利要求1所述的利用最大類間方差法計算凝膠能譜圖化合物數量的方法，其特征在于，Q＝2，所述被測樣品為FeS復合材料，FeS復合材料中包含S元素和Fe元素。

3.根據權利要求1所述的利用最大類間方差法計算凝膠能譜圖化合物數量的方法，其特征在于，步驟S11包括；

使用掃描電鏡對被測樣品進行面掃描，得到被測樣品中的元素的能譜圖。