Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Przegląd metod segmentacji i interpretacji stosowanych w analizie obrazów mikroskopowych

Spinczyk D., Kowalewska Ł.

Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna

|

2017

|

Vol. 23, nr 4

261--269

PL

Rozwój technik mikroskopowych przestrzennego obrazowania wymaga udoskonalania metod przetwarzania, wizualizacji oraz interpretacji analizowanych struktur biologicznych. W artykule przedstawiono krótki przegląd technik mikroskopowych wykorzystywanych do trójwymiarowych rekonstrukcji oraz typowe etapy przetwarzania obrazów mikroskopowych: redukcja szumów, segmentacja, detekcja i mapowanie makro połączeń, uśrednianie i klasyfikacja oraz walidacja. Szczególny nacisk położono na przegląd metod segmentacji z podziałem na wykorzystywane klasy metod. Przedstawiono również powszechnie stosowane ilościowe kryteria jakości segmentacji. Dokonano zwięzłego przeglądu narzędzi wspomagających segmentację obrazów mikroskopowych z opisem popularnych narzędzi komercyjnych oraz klasy open source.

EN

The development of microscopic spatial imaging techniques requires improvement of processing, visualization and interpretation methods for analysis of biological structures. The paper presents a brief overview of three-dimensional microscopic techniques and the typical processing steps , as: noise reduction, segmentation, detection and mapping of macro connections, averaging, classification and validation. Emphasis is placed on the review of methods of segmentation divided into classes. The paper also presents commonly used quantitative criteria of segmentation quality. Additionally, a brief overview of tools supporting the segmentation of microscopic images with description of popular commercial and open source class tools, is presented.

2

Characterization of microporous oxide layer synthesized on Ti–6Al–7Nb alloy by micro-arc oxidation

Moskalewicz T., Kruk A., Kot M., Kayali S., Czyrska-Filemonowicz A.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2014

|

Vol. 14, no. 3

370--375

EN

In this work a microporous oxide layer was formed on two phase (α+β) Ti–6Al–7Nb titanium alloy by the micro-arc oxidation process in an electrolyte containing (CH3COO)2CaH2O and Na3PO4. The thickness of the surface layer was in the range of 2.7 μm–3.6 μm. Microstructure of the surface layer and the substrate alloy was characterized with use of scanning- and transmission electron microscopy as well as by X-ray diffractometry. The microstructure of the surface layer consisted of TiO2 rutile and anatase nanocrystals as well as of amorphous regions containing mainly Ti, Ca and O atoms and a minority of P, Al and Nb ones. The surface layer was highly porous. The open pores, with diameter up to 6 µm, were homogenously distributed in the specimen surface. Electron tomography was used to investigate the pores morphology and spatial distribution. It was found that open pores exhibited a complex geometry. The closed pores had nearly spherical shape. Adhesion of the surface layer to the titanium alloy substrate was investigated by means of the scratch-test. The value of critical load LC2=14 N indicates a good layer adhesion to the underlying substrate.

3

Microstructure characterization of tungsten based alloys for fusion application

Cempura G., Kruk A., Thomser C., Wirtz M, Czyrska-Filemonowicz A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

473--476

EN

The microstructure of two tungsten based alloys (W-1.1%TiC and W-1.7% TiC) was characterized using light microscopy, analytical electron microscopy and electron tomography. These alloys represent a class of W based dispersion strengthened alloys with TiC used as strengthening particles. Addition of TiC leads to improved creep resistance and tensile strength of the W based alloys. The results show that the W-1.7%TiC alloy exhibits large scatter in grain size, much higher porosity and contains also Ti-O particles. The W-1.1%TiC alloy has fine grained microstructure with uniformly distributed fine TiC particles within the matrix and low porosity. As a result of the different microstructure, the W-1.1%TiC alloy exhibits better mechanical properties, when compared to the W-1.7%TiC alloy.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury dwóch stopów wolframu: W-1.1%TiC oraz W-1.7%TiC. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem technik mikroskopii świetlnej, analitycznej mikroskopii elektronowej oraz tomografii elektronowej. Przebadane stopy reprezentują grupę stopów wolframu umacnianych dyspersyjnie cząstkami TiC. Dodatek TiC poprawia odporność na pełzanie oraz wytrzymałość tych stopów. Badania wykonane dla stopu W-1.7%TiC wskazują na duże różnice w wielkości ziarna, duża porowatość oraz występowanie cząstek TiO. Stop W-1.1TiC posiada drobnoziarnistą strukturę, niską porowatość oraz równomiernie rozmieszczone cząstki TiC w osnowie W. Stop W-1.1%TiC charakteryzuje się znacznie lepszymi właściwościami mechanicznymi niż stop W-1.7%TiC.

4

Zastosowanie tomografii elektronowej do przestrzennego obrazowania mikro- i nanocząstek w stopach metali

Kruk A., Dubiel B., Osuch W., Cempura G., Czyrska-Filemonowicz A.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 2

86-93

PL

Obrazy obserwowane w transmisyjnym mikroskopie elektronowym (TEM) są dwuwymiarowymi (2D) projekcjami trójwymiarowych (3D) obiektów. Wobec tego informacje o badanym obiekcie, jego kształcie, są niekompletne i mogą czasami prowadzić do niedokładnych, a nawet błędnych wniosków. Tomografia elektronowa może być użytecznym narzędziem do rozwiązania tego problemu. Technika ta pozwala uzyskać modele 3D badanych obiektów na podstawie serii zarejestrowanych obrazów 2D w szerokim zakresie pochylania próbki wokół stałej osi obrotu. Dla tomografii elektronowej materiałów metalicznych zastosowanie techniki obrazowania, jaką jest technika jasnego pola (BF), jest mało przydatne z uwagi na silne efekty dyfrakcyjne i niemonotoniczne zmiany kontrastu podczas pochylania próbki w trakcie rejestracji serii obrazów tomograficznych. Zastosowanie techniki HAADF-STEM pozwala na zminimalizowanie wpływu wymienionych wcześniej czynników na obraz 2D. Detektor HAADF tworzy obraz na podstawie zarejestrowanych elektronów rozproszonych pod kątami większymi niż kąty Bragga. Zmierzona intensywność sygnału jest wprost proporcjonalna do Z2, ponadto kontrast obrazu zmienia się monotonicznie ze zmianą grubości preparatu. W pracy przedstawiono zastosowanie tomografii elektronowej, wykorzystując serię obrazów 2D wykonanych metodą HAADF-STEM do przestrzennego obrazowania (3D) wydzieleń Ti(C, N) w stali i cząstek tlenkowych w stopach ODS. Analizowano morfologię cząstek, ich skład chemiczny, tj. stosunek Y do Al w wydzieleniach tlenkowych. Uzyskane wyniki w przypadku wydzieleń tlenkowych w stopie ODS wskazują na zależność kształtu wydzieleń od składu chemicznego. W pracy przedstawiono wykorzystanie metody filtrowania strat energii elektronów (EFTEM) do rejestracji serii obrazów tomograficznych map rozmieszczenia pierwiastków i zastosowanie tych obrazów do wizualizacji 3D koherentnych wydzieleń w nadstopie IN718. Przedstawione wyniki badań pokazują przydatność metody, jaką jest tomografia elektronowa, do dokładnego określenia wymiarów, kształtu i rozkładu przestrzennego elementów mikrostruktury w stopach metali.

EN

Images observed in transmission electron microscopy (TEM) are two-dimensional, they are a "shadow" of the real objects which are three dimensional. Due to it, information about the investigated object(s), its shape, is incomplete, which sometimes may lead to inaccurate or even wrong conclusions. Therefore electron tomography could be useful. This technique allows to generate 3D model (image) of the investigated object(s) from the multiple 2D projection images, obtained over a range of viewing directions. For the tomography of the metallic materials, the bright field (BF) technique fails because of diffraction contrast and its changes with the specimen tilting in TEM during image acquisition. Application of High Angle Annular Dark Field Scanning Transmission Electron Microscopy technique (HAADF-STEM), may allow to overcome the problems caused by the diffraction contrast, which exists in BF. HAADF detector collects only electrons which are not Bragg scattered. The recorded intensity is proportional to Z2, moreover - the image contrast is the monotonic function of object thickness. In the present work HAADF-STEM tomography was used to investigate the Ti(C, N) precipitates in steel and strengthening nanoparticles in the Oxide Dispersion Strengthened (ODS) alloy. The investigated parameters were shape of the particles and chemical composition: Aluminium to Yttrium ratio. The obtained results suggest that in the microstructure of investigated ODS alloys are several, different types of the particles, and that there exists correlation between chemical composition and shape of the particles. EFTEM tomography was used for 3D visualization of coherent nanoparticles in IN718 alloy. The results present potential possibilities of electron tomography application to determination of shapes, dimension and spatial distribution of precipitates in metallic alloys.