Klasifikace obrazu elektronového mikroskopu pomocí umělé neuronové sítě

Bc. Magdaléna Skřičilová

Master's thesis

Electron microscope image classification using an artificial neural network

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá využitím umělých neuronových sítí pro klasifikaci obrazu skenovacího elektronového mikroskopu. Jejím cílem je vytvoření nástroje pro automatickou detekci vad obrazu, konkrétně rozostření a astigmatismu, který bude možné využít v rámci automatizačního testovacího frameworku pro regresní testování mikroskopu. Pro tyto účely je zde navržena architektura konvoluční neuronové sítě, ve které je zakomponována vlastní vrstva zpracovávající vstupní data pomocí rychlé Fourierovy transformace, která výrazně usnadnila síti učení, a umožnila tak dosáhnout poměrně vysoké přesnosti na testovacích datech.

Abstract:

This thesis deals with the use of artificial neural networks for the classification of scanning electron microscope images. Its aim is to create a tool for automatic detection of image defects, namely defocus and astigmatism, which can be used as part of an automation testing framework for microscope regression testing. For these purposes, a convolutional neural network architecture is proposed here, which incorporates a custom layer that processes input data using the Fast Fourier Transform. The use of this layer significantly facilitated the network’s learning process, and thus made it possible to achieve relatively high accuracy on the test dataset.

Keywords

regresní testování, elektronová mikroskopie, klasifikace, TensorFlow, astigmatismus, rozostřený obraz, konvoluční neuronové sítě, umělé neuronové sítě

Keywords

convolutional neural networks, TensorFlow, regression testing, electron microscopy, classification, astigmatism, unfocused image, artificial neural networks

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 5. 2024

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Oldřich Trenz, Ph.D.
• Reader: Filip Rákoczy, externi

Mendel University in Brno

Faculty of Business and Economics

Master programme / specializace:
Open Informatics / Scope for Open Informatics