在液电子显微镜视频中将电化学刺激与结构变化相关联,使用结构不相似度量
Justin T Mulvey1, Katen P Iyer1, Tomàs Ortega2
1Department of Material Science and Engineering, University of California-Irvine, Irvine, CA 92697, USA.
Ultramicroscopy
|December 6, 2023
概括
我们开发了一个新的算法,结构不相似性 (DSSIM) 分析,以量化电子显微镜视频中的结构变化. 这种方法有助于将电极材料的变化与应用的电刺激相关联.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 显微镜的使用方法
背景情况:
- 在现场液体细胞传输电子显微镜 (LCTEM) 能够对电极过程进行高分辨率成像.
- 在LCTEM中量化结构变化并将其与电刺激相关联是具有挑战性的.
研究的目的:
- 引入结构不相似性 (DSSIM) 分析,这是一个无分割的算法,用于量化LCTEM视频中的结构变化.
- 证明DSSIM分析对定性和定量数据解释的有用性.
主要方法:
- 应用DSSIM分析在现场LCTEM视频中使用电偏差.
- 使用DSSIM可视化微妙的结构变化,并将3D视频转换为1D图.
- 结构变化与应用的电偏差参数的相关性.
主要成果:
- DSSIM分析有效地突出了结构性变化,这些变化在原始LCTEM数据中经常被忽视.
- 该算法量化结构变化,使事件在不同时间点的简单解释和比较.
- DSSIM分析成功地将结构变化的幅度和时间尺度与电偏差特征相关联.
结论:
- DSSIM分析为分析电极过程的LCTEM视频提供了一个强大的工具.
- 开发的算法促进了结构演变和电刺激之间的直接相关性.
- 提供了可访问的软件 (ImageJ,Python,MATLAB),以促进DSSIM分析的广泛采用.
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