Anticurtaining - obrazový filtr pro elektronovou mikroskopii

Loading...
Thumbnail Image
Date
ORCID
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
Tomografická 3D analýza v nanometrovém měřítku využívá snímky vzorků získané s využitím fokusovaného iontového svazku (FIB), při jejichž snímání ale dochází z fyzikálních důvodů k poškození "curtaining" efektem. Tato práce představuje nový přistup k odstranění curtaining efektu ze snímků pomocí strojového učení. Pro jeho odstranění je využita konvoluční neuronová síť (CNN) a technika učení s učitelem. Navržená síť pracuje s příznaky, které vytváří vlnková (wavelet) transformace a jejím výstupem je vizuálně "vyčištěný" snímek. K učení sítě je využita syntetická datová sada poškozených snímků, které jsou vytvořeny generátorem simulujícím fyzikální proces tvorby reálného snímku. Simulace se skládá z "opotřebení" vzorku pomocí fokusovaného iontového svazku (FIB) a zobrazení povrchu pomocí skenovacího elektronového mikroskopu (SEM). Nově vytvořený přístup velmi dobře pracuje i s reálně pořízenými snímky. Kvalitativní vyhodnocení představeného řešení a srovnání s jiným řešením hodnotili laici i experti na tuto problematiku. Řešení představuje nový nadějný přístup k odstranění curtaining efektu a přispívá k lepšímu postupu zpracování i porozumění snímkům pořízeným při materiálové analýze.
Tomographic analysis produces 3D images of examined material in nanoscale by focus ion beam (FIB). This thesis presents new approach to elimination of the curtain effect by machine learning method.  Convolution neuron network is proposed for elimination of damaged imagine by the supervised learning technique. Designed network deals with features of damaged image, which are caused by wavelet transformation. The outcome is visually clear image. This thesis also designs creation of synthetic data set for training the neuron network which are created by simulating physical process of the creation of the real image. The simulation is made of creation of examined material by milling which is done by FIB and by process displaying of the surface by electron microscope (SEM). This newly created approach works precisely with real images. The qualitative evaluation of results is done by amateurs and experts of this problematic. It is done by anonymously comparing this solution to another method of eliminating curtaining effect. Solution presents new and promising approach to elimination of curtaining effect and contributes to a better procedure of dealing with images which are created during material analysis.
Description
Citation
DVOŘÁK, M. Anticurtaining - obrazový filtr pro elektronovou mikroskopii [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Strojové učení
Comittee
doc. Dr. Ing. Jan Černocký (předseda) doc. Ing. Martin Čadík, Ph.D. (místopředseda) Ing. David Bařina, Ph.D. (člen) doc. Ing. Lukáš Burget, Ph.D. (člen) doc. RNDr. Milan Češka, Ph.D. (člen) Ing. Jaroslav Rozman, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2021-06-23
Defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A. Otázky u obhajoby: Ve které fázi práce s daty je využita augmentace? V práci je uvedeno, že pokud velikost vstupního obrázku neodpovídá zvolené vstupní velikosti sítě, je obrázek rozdělený a zpracovaný po blocích. Bylo by možné provést zpracování bez nutnosti rozdělení obrázku? Popište blíže použitou augmentaci dat. Zabýval jste se možným vznikem artefaktů v důsledku použití neuronových sítí?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení
DOI
Collections
Citace PRO