原子尺度扫描透射电子显微镜图像的联合去噪与畸变校正
计算机视觉与模式识别
2017-09-13 v1 数据分析、统计与概率
摘要
如今，现代电子显微镜能够提供原子尺度的图像。精确的原子结构编码了材料性质的信息。因此，图像分析中的一个重要环节是尽可能精确地定位显微照片中所示原子的中心。本文考虑扫描透射电子显微镜 (STEM)，它以逐像素的光栅扫描模式采集数据。由于这种光栅扫描与放大到原子尺度相结合，即使纳米尺度的样品移动也会导致随机图像畸变，使得精确的原子定位变得困难。给定一系列 STEM 图像，我们推导出一种贝叶斯方法，该方法联合估计每幅图像中的畸变，并通过用合适的凸起函数拟合原子凸起来重建材料的底层原子网格。由此产生的高度非凸极小化问题通过信赖域方法进行数值求解。利用变分技术研究了重建方法的适定性以及扫描速度越来越快时的模型行为。最后，在合成数据和真实实验数据上评估了该方法的性能。
引用
@article{arxiv.1612.08170,
title = {Joint denoising and distortion correction of atomic scale scanning transmission electron microscopy images},
author = {Benjamin Berkels and Benedikt Wirth},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.08170},
year = {2017}
}