基于LSTM的矩形纳米光栅AFM图像复原方法

原子力显微镜(AFM)利用探针与待测物之间的交互作用力进行成像,通过获取矩形纳米光栅计量标准器具的高分辨率成像得到相关的几何量参数并进行标定,实现从标准计量器具到工作计量器具的量值传递。在AFM扫描过程中,由于针尖的影响作用,使得扫描所获图像是探针和样品共同作用的结果,而不是样品形貌的真实描述。针对这一现象,本文提出了一种基于长短期记忆网络(LSTM)的AFM图像复原方法,该方法对通过膨胀法获得的仿真图像各扫描行进行训练,进而获得适用于矩形纳米光栅AFM图像复原模型。实验结果表明,针对线宽20 nm,高40 nm的矩形纳米光栅,经过该方法复原后光栅线宽的相对误差为7.40%,相较于传统的复原方法进一步提高了测量准确度。

基于OpenCV和OpenGL的计算机视觉虚拟实验开发

目前高校计算机视觉实验面临台套数不够和灵活性不足的问题,且多侧重于利用计算机对图像进行处理,而忽略了计算机视觉中的“视觉”二字。针对该问题,开发了一个基于OpenCV和OpenGL的计算机视觉虚拟实验室。具体实现过程如下:首先,采用OpenGL进行虚拟相机标定和虚拟场景构建;在确定实验内容后,采用OpenCV建立对虚拟环境中的图像进行处理的模块并采用Qt开发一个便于用户操作的图形用户界面;为了完成上述3个模块的联立,利用Python将OpenGL、OpenCV和Qt组成一个工作流;最后,将程序打包成.exe文件,并进行测试。该软件在64 bit Windows操作系统中运行流畅,图像处理速度为ms量级。该实验室打破了以教师为主导的教学模式,有利于培养学生的探究能力和创新精神,对实验教学改革具有较好的促进作用。