[發(fā)明專利]利用最大類間方差法計(jì)算凝膠能譜圖化合物數(shù)量的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010064631.5
• 申請(qǐng)日: 2020-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN111276195B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳大榆樹科技有限公司;華南農(nóng)業(yè)大學(xué);廣電計(jì)量檢測(cè)(湖南)有限公司
• 主分類號(hào): G16C20/70
• 分類號(hào): G16C20/70;G16C20/60
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 雷芬芬

本發(fā)明涉及一種利用最大類間方差法計(jì)算凝膠能譜圖化合物數(shù)量的方法，包括：S11，獲取被測(cè)樣品的Q個(gè)元素的能譜圖，其中被測(cè)樣品包含有Q個(gè)元素，每個(gè)元素都得到一個(gè)能譜圖；S12，根據(jù)能譜圖使用最大類間方差法求得各元素能譜圖的轉(zhuǎn)化閾值；S13，以轉(zhuǎn)化閾值作為分界點(diǎn)，將各元素的能譜圖像轉(zhuǎn)換為二值圖像，得到元素二值圖像，得到元素二值圖像；S15，將所有的二值圖像進(jìn)行矩陣點(diǎn)乘，即得到化合物的被測(cè)樣品結(jié)果圖像；S16，將被測(cè)樣品結(jié)果圖像矩陣中所有化合物像素點(diǎn)求和即得被測(cè)樣品的個(gè)數(shù)。本發(fā)明解決能譜圖中元素亮點(diǎn)的定量問(wèn)題，引入計(jì)算機(jī)模擬的方式，快速的計(jì)算點(diǎn)的數(shù)目和重合度，為更準(zhǔn)確的定量方式提供新思路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及掃描能譜分析技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用最大類間方差法計(jì)算凝膠能譜圖化合物數(shù)量的方法。

背景技術(shù)

掃描電鏡的使用使材料微觀結(jié)構(gòu)的觀察更加方便。如果要分析材料微區(qū)成分元素種類與含量，往往有多種方法，電鏡能譜就是我們最常用的手段。能譜具有操作簡(jiǎn)單、分析速度快以及結(jié)果直觀等特點(diǎn)，因此能譜也成為了目前電鏡的標(biāo)配。

能譜分析就是利用不同元素X射線光子特征能量不同這一特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行成分分析的。如果將電子束在某一矩形區(qū)域內(nèi)進(jìn)行掃描，同時(shí)收集每點(diǎn)處的能譜。得到這一矩形區(qū)域內(nèi)，各元素的成分及含量分布，稱為能譜面分析方法，也稱為能譜面掃，這可以給出非常直觀的結(jié)果。入射電子束在樣品表面某一區(qū)域作光柵掃描，能譜儀固定接收某一元素的特征X射線信息，每采集一個(gè)特征X射線光子，在熒屏上的對(duì)應(yīng)位置打一個(gè)亮點(diǎn)，亮點(diǎn)集中的部位，就是該元素的面分布圖。如果被測(cè)樣品由多種元素組成，可以得到每個(gè)元素的面分布圖。比如，對(duì)電容截面某一區(qū)域進(jìn)行面掃，得到各元素的分布圖。每種元素由不同的顏色代表，它在所分析區(qū)域內(nèi)的分布一目了然，非常直觀。面掃描是整個(gè)面的元素分布，主要用來(lái)估算某些元素的富集區(qū)。不同元素的點(diǎn)的數(shù)量能夠客觀反應(yīng)元素的富集程度，但是現(xiàn)有的能譜儀無(wú)法給出點(diǎn)的個(gè)數(shù)；電鏡能譜只能得到元素種類和元素的大體含量，但是無(wú)法準(zhǔn)確知道化合物或者說(shuō)納米顆粒的數(shù)量和密度，這都限制了元素或者化合物富集程度的準(zhǔn)確比較。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的無(wú)法準(zhǔn)確知道化合物或者納米顆粒的數(shù)量和密度的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種利用最大類間方差法計(jì)算凝膠能譜圖化合物數(shù)量的方法。

本申請(qǐng)的具體方案如下：

一種利用最大類間方差法計(jì)算凝膠能譜圖化合物數(shù)量的方法，包括：

S11，獲取被測(cè)樣品的Q個(gè)元素的能譜圖，其中被測(cè)樣品包含有Q個(gè)元素，每個(gè)元素都得到一個(gè)能譜圖；

S12，根據(jù)能譜圖使用最大類間方差法求得各元素能譜圖的轉(zhuǎn)化閾值；

S13，以轉(zhuǎn)化閾值作為分界點(diǎn)，將各元素的能譜圖像轉(zhuǎn)換為二值圖像，得到元素二值圖像；若Q＝1，則被測(cè)樣品包含一個(gè)元素，執(zhí)行步驟S14；若Q≥2，則被測(cè)樣品則為化合物，執(zhí)行步驟S15、S16；

S14，根據(jù)元素二值圖像求得元素的數(shù)量；

S15，將所有的二值圖像進(jìn)行矩陣點(diǎn)乘，即得到被測(cè)樣品結(jié)果圖像；

S16，將被測(cè)樣品結(jié)果圖像矩陣中所有化合物像素點(diǎn)求和即得被測(cè)樣品的個(gè)數(shù)。

優(yōu)選地，步驟S12包括：

S121，根據(jù)能譜圖計(jì)算每個(gè)灰度值的概率，并分別計(jì)算能譜圖中目標(biāo)和背景的分布概率、分別計(jì)算能譜圖中目標(biāo)和背景的平均灰度值，分別計(jì)算能譜圖中目標(biāo)和背景的方差；

S122，計(jì)算能譜圖中目標(biāo)和背景的類間方差；

S123，將類間方差值最大時(shí)對(duì)應(yīng)的灰度值作為轉(zhuǎn)化閾值。