論文の概要: Multi-Scale Feature Attention Network for Polymer Classification using THz Dual-Comb Spectroscopy

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.06554v1
• Date: Thu, 04 Jun 2026 09:42:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-08 14:33:29.367178
• Title: Multi-Scale Feature Attention Network for Polymer Classification using THz Dual-Comb Spectroscopy
• Title（参考訳）: THzデュアルコマ分光法による高分子分類のためのマルチスケール特徴注意ネットワーク
• Authors: Roshni Mahtani, Ilán Carretero, Laura Monroy, Aldo Moreno-Oyervides, Oscar Elías Bonilla-Manrique, Rocío del Amor,
• Abstract要約: Multi-Scale Feature Attention Network (MSFAN)は、Terahertz Dual-Comb Spectroscopy (THz-DCS)データ用に設計された、新しいディープラーニングアーキテクチャである。 MSFANは一貫して最先端のモデルを上回り、分類精度は85.2%に達した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Reliable polymer identification is essential for ensuring the quality and safety of recycled plastics, yet conventional sorting and spectroscopic techniques often struggle to deliver robust discrimination. Terahertz Dual-Comb Spectroscopy (THz-DCS) offers a promising alternative, providing rapid, high-resolution, and non-destructive measurements. In this work, we leverage THz-DCS to classify 12 types of polymers, including pure polymers, multilayer films, commercial blends, and biopolymers. To handle the complexity of these spectral signals, we propose the Multi-Scale Feature Attention Network (MSFAN), a novel deep learning architecture tailored for THz-DCS data. The framework integrates feature gating for signal recalibration and multi-scale parallel convolutions to capture diverse frequency patterns. These features are further refined through cross-feature attention and attention pooling, enabling the model to intrinsically highlight the most informative THz regions. MSFAN consistently outperforms state-of-the-art models, reaching a classification accuracy of 85.2%. This study demonstrates the potential of combining THz-DCS with deep learning techniques for effective, scalable, and interpretable polymer classification.
• Abstract（参考訳）: 信頼性の高いポリマーの同定はリサイクルプラスチックの品質と安全性を保証するのに不可欠であるが、従来の選別法や分光法は堅牢な識別に苦慮することが多い。 Terahertz Dual-Comb Spectroscopy (THz-DCS)は、高速で高分解能で非破壊的な測定を提供する、有望な代替手段を提供する。 本研究では, THz-DCSを用いて, 純ポリマー, 多層膜, 市販ブレンド, 生体高分子を含む12種類のポリマーを分類する。 これらのスペクトル信号の複雑さに対処するため、THz-DCSデータに適した新しいディープラーニングアーキテクチャであるMulti-Scale Feature Attention Network (MSFAN)を提案する。 このフレームワークは、様々な周波数パターンを捉えるために、信号の校正とマルチスケール並列畳み込みのための機能ゲーティングを統合している。 これらの特徴は、クロスフィーチャーアテンションとアテンションプーリングによってさらに洗練され、モデルが本質的に最も情報性の高い THz 領域をハイライトすることを可能にする。 MSFANは一貫して最先端のモデルを上回り、分類精度は85.2%に達した。 本研究は, THz-DCSと深層学習技術を組み合わせて, 効果的, スケーラブル, 解釈可能なポリマーの分類を行う可能性を示す。

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