低信噪比低温 STEM 数据的图像配准
信号处理
2017-10-26 v1 数据分析、统计与概率
摘要
结合多次快速图像采集以减轻扫描噪声和漂移伪影，已被证明对于原子分辨率扫描透射电子显微镜 (STEM) 数据的皮米级精度定量分析至关重要。对于非常低信噪比 (SNR) 的图像堆栈——这在液氮温度下进行无失真成像时经常是必需的——图像配准尤为微妙，标准方法可能会失败，或者产生微妙但虚假的重建晶格图像。我们提出了一种方法，能有效配准和平均那些因低 SNR 和晶胞错位倾向而具有挑战性的图像堆栈。在多图像堆栈中配准所有可能的图像对会导致显著的信息冗余。结合对样品台漂移的简单物理图像，这使得能够识别错误的图像配准，并从完整的相对位移集合中确定最佳图像位移。我们在实验性低温 STEM 数据集上展示了我们方法的有效性，强调了低 SNR 晶格图像特有的微妙伪影以及如何避免它们。在 300 kV 电压下并将样品冷却至接近液氮温度时，实现了信息传递高达 0.72 A 的高 SNR 平均图像。
引用
@article{arxiv.1710.09281,
title = {Image registration of low signal-to-noise cryo-STEM data},
author = {Benjamin H. Savitzky and Ismail El Baggari and Colin Clement and Emily Waite and John P. Sheckelton and Christopher Pasco and Alemayehu S. Admasu and Jaewook Kim and Sang-Wook Cheong and Tyrel M. McQueen and Robert Hovden and Lena F. Kourkoutis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.09281},
year = {2017}
}
备注
25 pages, 5 figures