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基于统计特征引导的高分辨率透射电子显微镜图像去噪

计算机视觉与模式识别 2026-03-20 v1

摘要

高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)使人们能够在原子尺度上观察核取运动,这一能力提升了对先进固体材料的研究。然而,由于核取过程的毫秒级快速变化,要求进行短曝光的快速成像,导致噪声严重,掩盖原子位置。本文提出一种统计特征引导去噪网络,该网络利用统计特征在空间域和频域中引导去噪过程。在空间域中,我们提出了基于空间偏差的加权方法,根据偏差特征为每个空间位置选择合适的卷积操作。在频域中,我们提出了基于频带特征的加权方法,以增强信号并抑制噪声。我们还开发了一种针对 HRTEM 的噪声校准方法,并生成了一个包含无序结构和真实 HRTEM 图像噪声的数据集。这一数据集可确保在核取观察中针对真实图像的去噪性能。在合成数据和真实数据上的实验表明,我们的方法在 HRTEM 图像去噪方面优于当前最先进的方法,并且在局化下游任务中表现有效。代码将在 https://github.com/HeasonLee/SCGN 提供。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.18834,
  title  = {Statistical Characteristic-Guided Denoising for Rapid High-Resolution Transmission Electron Microscopy Imaging},
  author = {Hesong Li and Ziqi Wu and Ruiwen Shao and Ying Fu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.18834},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted to CVPR 2026