JP2011003336A - 透過型電子顕微鏡用カメラの感度ムラ補正方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】試料を透過した透過電子線を入射して透過電子線像を撮影する透過型電子顕微鏡用カメラ24と、透過型電子顕微鏡21の観察条件に合わせてピクセル毎の感度ムラ補正係数を記憶するコンピュータ23と接続された外部記憶装置27と、観察画像を得るに際し、前記透過型電子顕微鏡用カメラ24で撮影されたピクセル毎の画像データに、前記記憶装置27に記憶された感度ムラ補正係数を乗算するコンピュータ内演算手段と、該演算手段により乗算された画像データを表示する表示手段23aとを具備して構成される。
【選択図】図1
Description
電子線の入射量に対して、出力値(画像データ)は、次式のように表現することができる。
ここで、
V(x,y):出力値。x,yはピクセルの位置を表す
A(x,y):ピクセル毎の感度
I(x,y):ピクセル位置での入射電子量
B(x,y):オフセット
A(x,y)は、電子線をシンチレータ13で受光し、撮像素子16でデジタル化されて画像データとなる系全体を通して、総合としてのピクセル毎の感度となる。
Vsub(x,y)=V(x,y)−B(x,y)=A(x,y)×I(x,y)
(2)
となる。
Vo(x,y)=A(x,y)×Io+B(x,y)
となる。これにオフセットを差し引いて、
Vosub(x,y)=A(x,y)×Io (3)
となる。感度A(x,y)が、ピクセル毎に異なる値を持つために、出力値は異なる値を持つ(図8のような画像)。しかしながら、ピクセル位置によらず均一に広がった電子線を照射しているので、出力値もピクセル位置によらず一様になるはずである。ここで、A(x,y)に補正係数C(x,y)を掛けることで、一様な出力値Vnが得られるとする。Vnは次式で表される。
(3)式より、上式は以下のようになる。
Vn(x,y)=C(x,y)×Vosub(x,y)
となり、C(x,y)は、
C(x,y)=Vn/Vosub=Vn/[Vo(x,y)−B(x,y)] (4)
と求められる。
Vc(x,y)
=A(x,y)×I(x,y)+B(x,y)
=C(x,y)×Vsub(x,y)+B(x,y)
=C(x,y)×[V(x,y)−B(x,y)]+B(x,y)
となる。
Vcsub(x,y)=Vc(x,y)−B(x,y)
=C(x,y)×[V(x,y)−B(x,y)] (5)
となる(図9のような画像)。
1)事前に、ピクセル位置によらず均一に広がった電子線を撮影して、(4)式より補正係数C(x,y)を求める。
2)観察画像に対して、(5)式の計算を施すことにより、感度ムラを補正する。
ようにしている。
従来のこの種の装置としては、電子線エネルギーを蓄積する2次元センサを用意し、試料を透過させない電子線を前記2次元センサに真空状態で蓄積記録し、この2次元センサに光照射或いは加熱を行なって蓄積されたエネルギーを光として放出させ、この放出光を光電的に検出検出して参照画像信号を得ると共に、この参照画像信号と前記画像信号の対応する画素の信号間で演算を行なって信号を得、この信号によって前記試料の電子顕微鏡像を再生する技術が知られている(例えば特許文献1参照)。
(1)請求項1記載の発明は、透過型電子顕微鏡に用いられる透過型電子顕微鏡用カメラにおいて、透過型電子顕微鏡の観察条件に合わせてピクセル毎の感度ムラ補正係数をコンピュータの記憶装置に記憶させておき、観察画像を得るに際し、前記透過型電子顕微鏡用カメラで撮影されたピクセル毎の画像データに、前記記憶装置に記憶された感度ムラ補正係数を乗算することにより、ピクセル毎の感度ムラを補正した画像データを得るようにしたことを特徴とする。
図1は本発明を実施するシステム構成例を示す図である。図において、21は透過型電子顕微鏡(TEM)、23はコンピュータ、23aは取得した画像を表示するモニタ、22は透過型電子顕微鏡21とコンピュータ23間を接続する通信用ケーブル、24は透過型電子顕微鏡用カメラ、25はコンピュータ23から透過型電子顕微鏡用カメラ24を制御するためのカメラ制御信号ケーブル、26は透過型電子顕微鏡用カメラ24が取得した画像データをコンピュータ23へ転送するケーブル、27はコンピュータ23に接続された外部記憶装置で、透過型電子顕微鏡21の観察条件と透過型電子顕微鏡用カメラの感度補正係数を保存する外部記憶装置である。モニタ23aとしては、例えばLCD(液晶ディスプレイ)が好適に用いられる。28はコンピュータ23にコマンドや透過型電子顕微鏡の観察条件を入力する操作部である。該操作部28としては、例えばキーボードやマウスが用いられる。コンピュータ23としては、例えばパーソナルコンピュータ(PC)が用いられ、外部記憶装置27としては、例えばハードディスク装置(HDD)が用いられる。このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。
C(x,y)=Vn/Vosub=Vn/[Vo(x,y)−B(x,y)] (4)
を用いて求め、観察条件毎にまた各ピクセル毎に求まったデータを外部記憶装置27に記憶しておくものである。
22 通信用ケーブル
23 コンピュータ
23a モニタ
24 透過型電子顕微鏡用カメラ
25 カメラ制御信号ケーブル
26 画像データ転送ケーブル
27 外部記憶装置
28 操作部
Claims (5)
- 透過型電子顕微鏡に用いられる透過型電子顕微鏡用カメラにおいて、
透過型電子顕微鏡の観察条件に合わせてピクセル毎の感度ムラ補正係数をコンピュータの記憶装置に記憶させておき、
観察画像を得るに際し、前記透過型電子顕微鏡用カメラで撮影されたピクセル毎の画像データに、前記記憶装置に記憶された感度ムラ補正係数を乗算する、
ことにより、ピクセル毎の感度ムラを補正した画像データを得るようにしたことを特徴とする透過型電子顕微鏡用カメラの感度ムラ補正方法。 - 前記透過型電子顕微鏡の観察条件とは、加速電圧,電子線発生器の設定,試料に電子線を照射する光学系の条件,拡大像を結像する光学系の条件の少なくとも一つであることを特徴とする請求項1記載の透過型電子顕微鏡用カメラの感度ムラ補正方法。
- 透過型電子顕微鏡において、試料を透過した透過電子線を入射して透過電子線像を撮影する透過型電子顕微鏡用カメラと、
感度ムラ補正を行なう他、各種の制御を行なうコンピュータと、
透過型電子顕微鏡の観察条件に合わせてピクセル毎の感度ムラ補正係数を記憶するコンピュータと接続された記憶装置と、
観察画像を得るに際し、前記透過型電子顕微鏡用カメラで撮影されたピクセル毎の画像データに、前記記憶装置に記憶された感度ムラ補正係数を乗算するコンピュータ内演算手段と、
該演算手段により乗算された画像データを表示する表示手段と、
を具備し、
前記コンピュータは、前記演算手段によりピクセル毎の感度ムラを補正した画像を前記表示手段に表示させる、
ように構成したことを特徴とする透過型電子顕微鏡用カメラの感度ムラ補正装置。 - 前記透過型電子顕微鏡用カメラは、
電子線を可視光に変換するシンチレータと、
該シンチレータで発生した光を導く光学系と、
該光学系からの光を受けて、電気信号に変換する光検出素子と、
該光検出素子で検出した電気信号をデジタル信号に変換するA/D変換器と、
から構成されることを特徴とする請求項3記載の透過型電子顕微鏡用カメラの感度ムラ補正装置。 - 前記光検出素子として、CCD又はCMOSを用いることを特徴とする請求項4記載の透過型電子顕微鏡用カメラの感度ムラ補正装置。
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2009
- 2009-06-17 JP JP2009143932A patent/JP5738520B2/ja active Active
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