Segmentace 2D difraktogramů ve 4D transmisní elektronové mikroskopii pomocí hlubokého učení
| školitel: | prof. Ing. Filip Šroubek, Ph.D. DSc. |
| e-mail: | zobrazit e-mail |
| typ práce: | bakalářská práce, diplomová práce |
| zaměření: | MI_MM, MI_AMSM, MINF, APIN |
| klíčová slova: | 4D-STEM, hluboké učení, detekce difrakčních maxim, krystalografie, analýza difrakčních obrazců |
| odkaz: | http://zoi.utia.cas.cz/index.php/teaching/bachelors-and-masters-students |
| popis: | Elektronová mikroskopie patří mezi klíčové analytické metody pro studium struktury krystalických materiálů. Moderní přístup nazývaný 4D skenovací transmisní elektronová mikroskopie (4D-STEM v SEM) kombinuje výhody skenovacího elektronového mikroskopu s pixelovaným detektorem, který umožňuje v každém bodě vzorku zaznamenat 2D difrakční obraz (difraktogram). Tím vzniká unikátní 4D dataset zachycující detailní informace o lokální struktuře a orientaci krystalů. Jednoduchým zpracováním těchto dat lze získat např. práškové difrakční obrazce, které se dříve daly měřit jen na dražších transmisních mikroskopech. Ještě zajímavější je však možnost využít moderní metody umělé inteligence pro automatickou detekci, segmentaci a klasifikaci difrakčních obrazců, což otevírá cestu k rekonstrukci prostorových map rozložení a orientace krystalů ve vzorcích. Cílem této práce je navrhnout a experimentálně ověřit metody hlubokého učení pro analýzu 2D difraktogramů, které zlepší možnosti kvantitativní analýzy dat získaných metodou 4D-STEM. Student získá jedinečnou příležitost pracovat v interdisciplinárním týmu vědců z tří ústavů Akademie věd ČR: ÚTIA AV ČR – metody strojového učení a zpracování obrazu, ÚMCH AV ČR – krystalografie a experimentální data, ÚPT AV ČR – elektronová mikroskopie a detekční techniky. |
| literatura: | S. Prince, Understanding Deep Learning, MIT Press, 2023 Slouf, M.; Skoupy, R.; Pavlova, E.; Krzyzanek, V. Powder Nano-Beam Diffraction in Scanning Electron Microscope: Fast and Simple Method for Analysis of Nanoparticle Crystal Structure. Nanomaterials 2021, 11, 962. https://doi.org/10.3390/nano11040962 Github: https://github.com/mirekslouf/stemdiff |
| naposledy změněno: | 17.10.2025 13:18:13 |
za obsah této stránky zodpovídá:
Pavel Strachota | naposledy změněno: 9.9.2021