[发明专利]一种基于透射电镜HAADF图像的材料结构定量化分析方法

摘要

本发明提供一种基于透射电镜HAADF图像的材料结构定量化分析方法。通过图像处理技术获取透射电镜高分辨图像中各原子点阵的坐标位置，得到各原子的积分强度及其邻域归一化强度，并充分结合HAADF成像原理与强度信息的关系，而在HAADF图像定性研究的基础上获得一些定量化的信息。通过原子点阵坐标，归一化强度等数据可分析出多种的定量化结构信息。在本方法中，原子点阵坐标的确定与强度积分科学合理；而邻域归一化强度的应用避免了材料(尤其是多晶纳米材料)中存在的较大范围内的结构波动和缺陷带来的影响；且能快速的对结构信息进行统计分析，避免了人为测量的巨大工作量及误差。该方法具有结果准确、适用范围广、可操作性强等特点。

主权项

一种基于透射电镜HAADF图像的材料结构定量化分析方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤一，拍摄至少一张所研究材料的某一晶向下的HAADF图像；通过图像处理技术获取HAADF图中各原子点阵的坐标位置；并对不同类型的原子点阵进行分类，获得各类原子点阵的坐标；步骤二，根据材料的晶体结构特征确定邻域归一化方法，依次进行原子点阵积分强度的计算和归一化处理，并将归一化结果转化为2维或3维图像；步骤三，依据归一化原子点阵积分强度数据对被研究材料的结构信息进行统计，获得定量化结果；所述的原子点阵积分强度计算是以点阵位置为中心一定范围内各像素上的原子点阵积分强度数据的加和数值，一定范围为原子点阵积分强度峰的半高宽为直径的圆形区域；所述的归一化处理方法是一种邻域归一化，将每一个原子点阵的积分强度与相邻的所有参考原子点阵的积分强度的平均数值相除得到的比值即为一次归一化原子点阵积分强度数值，再将一次归一化原子点阵积分强度除以其平均数值得到二次归一化原子点阵积分强度数值；对于不超过两种元素的材料采用一次归一化强度，而多于两种元素的材料则采用二次归一化强度；所述的将归一化结果转化为2维或3维图像，是通过灰度值或RGB色彩数据将归一化原子点阵积分强度数据结果显示在2维或3维图像中，从而得到可视的归一化原子点阵积分强度分布信息。