In material sciences, characterizing faults in periodic structures is vital for understanding material properties. To characterize magnetic labyrinthine patterns, it is necessary to accurately identify junctions and terminals, often featuring over a thousand closely packed defects per image. This study introduces a new technique called TM-CNN (Template Matching - Convolutional Neural Network) designed to detect a multitude of small objects in images, such as defects in magnetic labyrinthine patterns. TM-CNN was used to identify these structures in 444 experimental images, and the results were explored to deepen the understanding of magnetic materials. It employs a two-stage detection approach combining template matching, used in initial detection, with a convolutional neural network, used to eliminate incorrect identifications. To train a CNN classifier, it is necessary to create a large number of training images. This difficulty prevents the use of CNN in many practical applications. TM-CNN significantly reduces the manual workload for creating training images by automatically making most of the annotations and leaving only a small number of corrections to human reviewers. In testing, TM-CNN achieved an impressive F1 score of 0.988, far outperforming traditional template matching and CNN-based object detection algorithms.


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