A Machine Learning Approach to Quantitative Analysis of Enamel Microstructure from Scanning Electron Microscopy Images

搪瓷漆 微观结构 分割 材料科学 牙釉质 扫描电子显微镜 人工智能 卷积神经网络 计算机科学 图像处理 生物医学工程 模式识别(心理学) 复合材料 图像(数学) 医学
作者
Carli Marsico,Cameron Renteria,Jack Grimm,Juliana Fernandez‐Arteaga,Donna Post Guillen,Dwayne Arola
出处
期刊:Small structures [Wiley]
卷期号:6 (5)
标识
DOI:10.1002/sstr.202400510
摘要

Dental enamel, the outermost tissue of mammalian teeth, must withstand a lifetime of wear and cyclic contact. To meet this demand, enamel possesses a combination of high hardness and resistance to fracture, properties that are typically mutually exclusive. The impressive damage tolerance has been attributed largely to decussation of the enamel rods, the principal unit of its microstructure. As such, enamel is inspiring the design of next‐generation structural materials. However, quantitative descriptions of the decussated enamel rod microstructure remain limited due to challenges encountered in applying computed tomography and in acquiring quality images appropriate for traditional digital processing methods. Here, a machine learning segmentation method is applied to images of the enamel obtained using scanning electron microscopy to support quantitative analysis of the microstructure. A pretrained convolutional neural network is used to expand the input training image dataset to allow the training of a random forest classifier, which ultimately segments the image with a very small training set ( n = 3 images). A validation of this segmentation method is presented, in addition to its application to calculate relevant microstructural parameters for images of tooth enamel from selected mammalian species. The methodology applied here is equally applicable to other hard tissues.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小迪迦奥特曼完成签到,获得积分10
4秒前
方方完成签到 ,获得积分10
7秒前
12秒前
Yonckham完成签到,获得积分10
12秒前
xmqaq完成签到,获得积分10
13秒前
山海又一程完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
junjun完成签到,获得积分10
16秒前
yangxuzeng完成签到 ,获得积分10
16秒前
南风完成签到,获得积分10
19秒前
雨后星晴完成签到 ,获得积分10
19秒前
Suzy完成签到 ,获得积分10
19秒前
junjun发布了新的文献求助10
19秒前
典雅的纸飞机完成签到 ,获得积分10
21秒前
杨涵完成签到 ,获得积分10
22秒前
aikeyan完成签到,获得积分10
22秒前
神奇的种子完成签到 ,获得积分10
25秒前
juan完成签到 ,获得积分10
25秒前
WY完成签到,获得积分10
27秒前
多边形完成签到 ,获得积分10
34秒前
舒适涵山完成签到,获得积分0
37秒前
胖胖橘完成签到 ,获得积分10
38秒前
luo完成签到 ,获得积分10
41秒前
54秒前
Ccccn完成签到,获得积分10
59秒前
一行白鹭上青天完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
九月完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小李完成签到 ,获得积分10
1分钟前
YUNI完成签到 ,获得积分10
1分钟前
再学一分钟完成签到,获得积分10
1分钟前
Yivano完成签到 ,获得积分10
1分钟前
sjw525完成签到,获得积分10
1分钟前
i2stay完成签到,获得积分0
1分钟前
hwq123完成签到,获得积分10
1分钟前
Sophia完成签到 ,获得积分10
1分钟前
tough_cookie完成签到 ,获得积分10
1分钟前
shuicaoxi发布了新的文献求助10
1分钟前
NN完成签到,获得积分10
1分钟前
幸福耷完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6534812
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8327975
关于积分的说明 17840303
捐赠科研通 5636324
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2934518
邀请新用户注册赠送积分活动 1910813
关于科研通互助平台的介绍 1769279