摘要::原子力显微镜(AFM)探针针尖形貌尺寸是表面微纳结构精确测量、局域物理化学特性准确表征中的关键参数。 基于 数学形态学的传统方法,针尖盲估计方法可以仅根据扫描图像来评估针尖形状尺寸,但其往往能给出的是针尖尺寸上限值并非 真正的针尖尺寸。 而且此种方法受扫描噪声影响较大,获得的尺寸精度难以完全满足需求。 针对该问题,基于编码器-解码器 架构的卷积神经网络,进行了 AFM 针尖形貌尺寸的稳定、准确的估计研究。 在网络的监督学习训练中,以包含不同半径和数量 的纳米颗粒结构,应用数学形态学膨胀算法模拟一系列设定半径针尖的扫描图像作为训练数据集,并以平均绝对误差作为损失 函数来更新网络参数。 结果表明,卷积神经网络模型对于针尖半径包含在训练集范围内的探针所得扫描图像具备准确预测针 尖尺寸的能力。