JPH0411822B2 - - Google Patents
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- JPH0411822B2 JPH0411822B2 JP58038624A JP3862483A JPH0411822B2 JP H0411822 B2 JPH0411822 B2 JP H0411822B2 JP 58038624 A JP58038624 A JP 58038624A JP 3862483 A JP3862483 A JP 3862483A JP H0411822 B2 JPH0411822 B2 JP H0411822B2
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- JP
- Japan
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- diffraction
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 10
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002003 electron diffraction Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000012850 discrimination method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
- G01N23/20058—Measuring diffraction of electrons, e.g. low energy electron diffraction [LEED] method or reflection high energy electron diffraction [RHEED] method
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は電子顕微鏡等によつて得られる電子線
回折像の判別を自動的に行える判別方法に関す
る。
回折像の判別を自動的に行える判別方法に関す
る。
［従来技術］
電子顕微鏡を用いて、透過像モード又は走査透
過像モードで、試料の回折像を撮影し、得られた
回折像を判別することが行われているが、従来の
方法においては、人間が目視で行なわざるを得な
かつた。
過像モードで、試料の回折像を撮影し、得られた
回折像を判別することが行われているが、従来の
方法においては、人間が目視で行なわざるを得な
かつた。
しかしながら、このような従来の方法は人間の
作業が介在するという欠点がある。
作業が介在するという欠点がある。
［発明が解決しようとする課題］
本発明の目的は、このような従来の欠点を解決
してオンラインで自動的に回折像を判別できる電
子線回折像の判別方法を提供することにある。
してオンラインで自動的に回折像を判別できる電
子線回折像の判別方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明の電子回折像の判別方法は、回折スポツ
ト又は回折リング又はそれらの双方が中心スポツ
トの周りに存在する電子線回折像を自動的に判別
する方法であつて、該電子線回折像を電気信号に
変換し、座標ｘ、ｙに対応する画素の強度をUxy
とするとき、各ｘについて 〓y Uxyを算出して 〓y
Uxyが最大となる座標ｘを求めてそれを前記中心
スポツトのｘ座標uoとすると共に、各ｙについ
て 〓x Uxyを算出して 〓x Uxyが最大となる座標ｙを
求めてそれを前記中心スポツトのｙ座標voとし、
各画素を回折像部に対応した高レベル画素と背景
部に対応した低レベル画素に分けるための第１の
基準値に基づいて各画素を２値化し、高レベル画
素が隣接し合つて形成される画素集団を各画素を
走査して抽出し、各画素集団についてｘ座標とｙ
座標の夫々について最大座標値と最小座標値との
平均値を算出することにより各画素集団の中心座
標を求め、前記座標uo、voと各画素集団の中心
座標との距離を算出して第２の基準値と比較し、
該距離が第２の基準値より小さい場合はこの画素
集団を回折リングと判定すると共に、大きい場合
は回折スポツトと判定することを特徴としてい
る。
ト又は回折リング又はそれらの双方が中心スポツ
トの周りに存在する電子線回折像を自動的に判別
する方法であつて、該電子線回折像を電気信号に
変換し、座標ｘ、ｙに対応する画素の強度をUxy
とするとき、各ｘについて 〓y Uxyを算出して 〓y
Uxyが最大となる座標ｘを求めてそれを前記中心
スポツトのｘ座標uoとすると共に、各ｙについ
て 〓x Uxyを算出して 〓x Uxyが最大となる座標ｙを
求めてそれを前記中心スポツトのｙ座標voとし、
各画素を回折像部に対応した高レベル画素と背景
部に対応した低レベル画素に分けるための第１の
基準値に基づいて各画素を２値化し、高レベル画
素が隣接し合つて形成される画素集団を各画素を
走査して抽出し、各画素集団についてｘ座標とｙ
座標の夫々について最大座標値と最小座標値との
平均値を算出することにより各画素集団の中心座
標を求め、前記座標uo、voと各画素集団の中心
座標との距離を算出して第２の基準値と比較し、
該距離が第２の基準値より小さい場合はこの画素
集団を回折リングと判定すると共に、大きい場合
は回折スポツトと判定することを特徴としてい
る。
［作用］
回折像には、周知のように各々第１図ａ，ｂ，
ｃに示すように、比較的大きな結晶から回折され
た電子線に基づくスポツト状の回折像のみからな
るもの、粉末状の結晶から回折された電子線に基
づくリング状の回折像からのみなるもの、両者が
混在しているものの３種がある。これらの回折像
に関し回折スポツトと回折リングを区別する方法
が本発明であり、下記のようにして行う。
ｃに示すように、比較的大きな結晶から回折され
た電子線に基づくスポツト状の回折像のみからな
るもの、粉末状の結晶から回折された電子線に基
づくリング状の回折像からのみなるもの、両者が
混在しているものの３種がある。これらの回折像
に関し回折スポツトと回折リングを区別する方法
が本発明であり、下記のようにして行う。
回折像を二次元的に分布する画素に変換した際
に、座標ｘ、ｙに対応する画素の強度をUxy、中
心スポツト（回折像中には、全く回折を受けずに
直進した電子線の像がその中心位置に存在する。
この直進電子線の像を中心スポツトと呼び、この
中心スポツトの中心に位置する画素の座標を、中
心スポツトの座標と呼ぶ）の座標を（uo、vo）
とすると、中心スポツトは複数の回折リングの中
心であるため、 〓y Uxy及び 〓x Uxyは各々ｘ、ｙ座
標uo、voにおいて最大となるはずである。そこ
で、各々 〓y Uxy、 〓x Uxyが最大となる値を求めれ
ば中心スポツトの座標（uo、vo）が求められる。
他のスポツト又はリングはUxyが前述の第１の基
準値より大きな一塊の画素集団と見なせるから、
このような画素集団についてその中心の座標（最
大座標値と最小座標値の平均値）を求め、この中
心の座標が表わす位置と前記中心スポツトの座標
（uo、vo）との距離を求めれば、この画素集団の
中心が中心スポツトの座標（uo、vo）に近いか
否かを知ることができる。回折リングの場合に
は、この距離は０あるいは０に近い値になるはず
であるから、この距離が第２の基準値より小さい
か否かにより画素集団がリングかスポツトかを判
別することができる。
に、座標ｘ、ｙに対応する画素の強度をUxy、中
心スポツト（回折像中には、全く回折を受けずに
直進した電子線の像がその中心位置に存在する。
この直進電子線の像を中心スポツトと呼び、この
中心スポツトの中心に位置する画素の座標を、中
心スポツトの座標と呼ぶ）の座標を（uo、vo）
とすると、中心スポツトは複数の回折リングの中
心であるため、 〓y Uxy及び 〓x Uxyは各々ｘ、ｙ座
標uo、voにおいて最大となるはずである。そこ
で、各々 〓y Uxy、 〓x Uxyが最大となる値を求めれ
ば中心スポツトの座標（uo、vo）が求められる。
他のスポツト又はリングはUxyが前述の第１の基
準値より大きな一塊の画素集団と見なせるから、
このような画素集団についてその中心の座標（最
大座標値と最小座標値の平均値）を求め、この中
心の座標が表わす位置と前記中心スポツトの座標
（uo、vo）との距離を求めれば、この画素集団の
中心が中心スポツトの座標（uo、vo）に近いか
否かを知ることができる。回折リングの場合に
は、この距離は０あるいは０に近い値になるはず
であるから、この距離が第２の基準値より小さい
か否かにより画素集団がリングかスポツトかを判
別することができる。
前記第１の基準値は、その画素が回折スポツト
又はリング等の回折像部に対応した画素か、それ
とも背景部に対応した画素かを判定するための基
準値であるから、回折像部を検出しているときの
電気信号値と背景部を検出しているときの電気信
号値とのほぼ中間の値に選べばよい。又、前記第
２の基準値は、回折リングである画素集団を選別
するためのものであるから、画素集団が回折リン
グであるときの、回折リングの中心と中心スポツ
トの座標（uo、vo）との距離の最大変動幅（両
者は極めて近いため、この値は小さい）より、若
干大きい程度に選べばよい。
又はリング等の回折像部に対応した画素か、それ
とも背景部に対応した画素かを判定するための基
準値であるから、回折像部を検出しているときの
電気信号値と背景部を検出しているときの電気信
号値とのほぼ中間の値に選べばよい。又、前記第
２の基準値は、回折リングである画素集団を選別
するためのものであるから、画素集団が回折リン
グであるときの、回折リングの中心と中心スポツ
トの座標（uo、vo）との距離の最大変動幅（両
者は極めて近いため、この値は小さい）より、若
干大きい程度に選べばよい。
尚、回折像に回折スポツトが含まれている場
合、Ｘ軸及びＹ軸への投影強度は、中央スポツト
の中心位置に対して偏心している位置（回折スポ
ツトの位置）にて増加するが、回折スポツトの占
める面積やUxyが、中心スポツトのそれに比べて
小さいため、中心スポツトの座標（uo、vo）を
求める際に障害になることはない。
合、Ｘ軸及びＹ軸への投影強度は、中央スポツト
の中心位置に対して偏心している位置（回折スポ
ツトの位置）にて増加するが、回折スポツトの占
める面積やUxyが、中心スポツトのそれに比べて
小さいため、中心スポツトの座標（uo、vo）を
求める際に障害になることはない。
［実施例］
以下、本発明方法をそれを実施する装置と共に
具体的に説明する。
具体的に説明する。
第２図は本発明の方法も実施するための装置の
概略構成を示すためのもので、図中、１は電子顕
微鏡であり、４は電子計算機である。電気計算機
４よりも電子顕微鏡１には、電子顕微鏡１を透過
像観察モードにしたり、走査透過像観察モードに
したりするための制御信号が供給される。この電
子顕微鏡１には透過像を電気信号に変換するため
の撮像装置２が取り付けられており、電子顕微鏡
１が透過像観察モードになつた際に、この撮像装
置２によつて得られた画像に対応するアナログの
時系列信号は、AD変換器３によりデジタル量に
変換されて電子計算機４に供給される。又、電子
顕微鏡１が走査透過像観察モードになつた際に
は、透過電子検出器５が光軸上に挿入され、試料
を電子線で走査した際の透過電子の検出信号が、
AD変換器６によりデジタル信号に変換されて電
子計算機４に供給される。電子計算機４には撮像
装置２又は透過電子検出器５より供給される画像
信号や、この信号を処理したデータ等を記憶する
外部記憶装置７が接続されている。又、電子計算
機１には回析像モニター用のCRT８や、キーボ
ード９、コンソール用のCRT１０も接続されて
いる。
概略構成を示すためのもので、図中、１は電子顕
微鏡であり、４は電子計算機である。電気計算機
４よりも電子顕微鏡１には、電子顕微鏡１を透過
像観察モードにしたり、走査透過像観察モードに
したりするための制御信号が供給される。この電
子顕微鏡１には透過像を電気信号に変換するため
の撮像装置２が取り付けられており、電子顕微鏡
１が透過像観察モードになつた際に、この撮像装
置２によつて得られた画像に対応するアナログの
時系列信号は、AD変換器３によりデジタル量に
変換されて電子計算機４に供給される。又、電子
顕微鏡１が走査透過像観察モードになつた際に
は、透過電子検出器５が光軸上に挿入され、試料
を電子線で走査した際の透過電子の検出信号が、
AD変換器６によりデジタル信号に変換されて電
子計算機４に供給される。電子計算機４には撮像
装置２又は透過電子検出器５より供給される画像
信号や、この信号を処理したデータ等を記憶する
外部記憶装置７が接続されている。又、電子計算
機１には回析像モニター用のCRT８や、キーボ
ード９、コンソール用のCRT１０も接続されて
いる。
このような構成の装置を用いて、まず、操作者
はキーボード９を用いて電子計算機４に指令を与
えて、例えば、試料の透過像モードにおける回析
像が撮像装置２に投影されるようにする。次に、
キーボード９より電子計算機４に測定の開始を指
令すると、電子計算機４は撮像装置２上に投影さ
れた回折像をAD変換器３によつてデジタル信号
に変換して取り込み、電子計算機４内の記憶部に
例えば512×512個の画素データとして記憶する。
はキーボード９を用いて電子計算機４に指令を与
えて、例えば、試料の透過像モードにおける回析
像が撮像装置２に投影されるようにする。次に、
キーボード９より電子計算機４に測定の開始を指
令すると、電子計算機４は撮像装置２上に投影さ
れた回折像をAD変換器３によつてデジタル信号
に変換して取り込み、電子計算機４内の記憶部に
例えば512×512個の画素データとして記憶する。
次に、電子計算機４は各画素の座標ｘに対して
〓y Uxyを算出し（この操作を画像のＸ軸への射影
操作とよぶものとする）、同様に各画素の座標ｙ
に対しても 〓x Uxyを算出（この操作を画像のＹ軸
への射影操作とよぶものとする）する。この 〓y
Uxy及び 〓x Uxyの値は各々座標ｘ、ｙの値に対し
て例えば第３図の曲線Ａ，Ｂで示すようなものと
なり、中心スポツトの中心位置において最大とな
る。そこで、曲線Ａ，Ｂにおいて、値が最大とな
るｘ座標とｙ座標を求めれば、これが中心スポツ
トの座標（uo、vo）となる。このようにして中
心スポツトの座標（uo、vo）を求めた後、第１
の基準値を用いて画像の２値化を行ない、Uxyが
第１の基準値より大きい高レベル画素からなる画
素集団を、例えば次のようにして抽出する。
〓y Uxyを算出し（この操作を画像のＸ軸への射影
操作とよぶものとする）、同様に各画素の座標ｙ
に対しても 〓x Uxyを算出（この操作を画像のＹ軸
への射影操作とよぶものとする）する。この 〓y
Uxy及び 〓x Uxyの値は各々座標ｘ、ｙの値に対し
て例えば第３図の曲線Ａ，Ｂで示すようなものと
なり、中心スポツトの中心位置において最大とな
る。そこで、曲線Ａ，Ｂにおいて、値が最大とな
るｘ座標とｙ座標を求めれば、これが中心スポツ
トの座標（uo、vo）となる。このようにして中
心スポツトの座標（uo、vo）を求めた後、第１
の基準値を用いて画像の２値化を行ない、Uxyが
第１の基準値より大きい高レベル画素からなる画
素集団を、例えば次のようにして抽出する。
電子計算機４は、画素を操作して行き、この操
作により高レベル画素が見つかつたとする。この
画素の座標を（xo、vo）とすれば、次にこの画
素に隣接する８画素、即ち、（xo＋１、yo）、（xo
＋１、yo＋１）、（xo、yo＋１）、（xo−１、yo＋
１）、（xo−１、yo）、（xo−１、yo−１）、（xo、
yo−１）、（xo＋１、yo−１）に位置する画素が
高レベル画素か否か順次サーチして行く。このサ
ーチの過程において高レベル画素が見つかつた
ら、この画素を中心として同じように一定の順序
で隣接する画素のサーチを行い、高レベル画素が
見つかる毎にその画素を中心として隣接する画素
をサーチして行く。この一連のサーチで発見され
た高レベル画素は互いに隣接し合つた一塊の画素
集団であるため、この集団にラベル１を与えて集
合を形成する。上記サーチの過程で新たな高レベ
ル画素が発見されなくなつたら、既にサーチによ
つてチエツクされた画素を除く残りの画素につい
て最初の操作を断続して行き、次に発見された高
レベル画素から前述したサーチを開始して次の画
素集団を形成し、これにラベル２を与える。この
ようにして、画面の操作を終了し終わるまでに、
回折スポツトか回折リングかに対応した画素集団
（ラベル１，２，……）が抽出される。
作により高レベル画素が見つかつたとする。この
画素の座標を（xo、vo）とすれば、次にこの画
素に隣接する８画素、即ち、（xo＋１、yo）、（xo
＋１、yo＋１）、（xo、yo＋１）、（xo−１、yo＋
１）、（xo−１、yo）、（xo−１、yo−１）、（xo、
yo−１）、（xo＋１、yo−１）に位置する画素が
高レベル画素か否か順次サーチして行く。このサ
ーチの過程において高レベル画素が見つかつた
ら、この画素を中心として同じように一定の順序
で隣接する画素のサーチを行い、高レベル画素が
見つかる毎にその画素を中心として隣接する画素
をサーチして行く。この一連のサーチで発見され
た高レベル画素は互いに隣接し合つた一塊の画素
集団であるため、この集団にラベル１を与えて集
合を形成する。上記サーチの過程で新たな高レベ
ル画素が発見されなくなつたら、既にサーチによ
つてチエツクされた画素を除く残りの画素につい
て最初の操作を断続して行き、次に発見された高
レベル画素から前述したサーチを開始して次の画
素集団を形成し、これにラベル２を与える。この
ようにして、画面の操作を終了し終わるまでに、
回折スポツトか回折リングかに対応した画素集団
（ラベル１，２，……）が抽出される。
次に、この抽出された各画素集団が回折スポツ
トが回折リングかの判別を行なう。即ち、一塊り
の各画素集団について、次式に従つて、その中心
の座標（ｕ、ｖ）を求める。
トが回折リングかの判別を行なう。即ち、一塊り
の各画素集団について、次式に従つて、その中心
の座標（ｕ、ｖ）を求める。
ｕ＝（ｕ max＋ｕ min）／２
ｖ＝（ｖ max＋ｖ min）／２
ここで、ｕ max、ｕ minは当該画素集団の
最大ｘ座標値及び最小ｘ座標値であり、ｖ
max、ｖ minはこの画素集団の最大ｙ座標値及
び最小ｙ座標値である。
最大ｘ座標値及び最小ｘ座標値であり、ｖ
max、ｖ minはこの画素集団の最大ｙ座標値及
び最小ｙ座標値である。
画素集団が回折リングならば、この中心座標
（ｕ、ｖ）は最初に求めた中心スポツトの座標
（uo、vo）と同一か、或いはこの座標を中心とす
る極く小さい半径の円内に位置しているはずであ
る。そこで、求められた各画素集団に対してその
中心座標が円内に入るか否かを第２の基準値を用
いて判定し、この円内に入るものは回折リングと
判断し、入らないものは回折スポツトと判断す
る。
（ｕ、ｖ）は最初に求めた中心スポツトの座標
（uo、vo）と同一か、或いはこの座標を中心とす
る極く小さい半径の円内に位置しているはずであ
る。そこで、求められた各画素集団に対してその
中心座標が円内に入るか否かを第２の基準値を用
いて判定し、この円内に入るものは回折リングと
判断し、入らないものは回折スポツトと判断す
る。
［発明の効果］
以上述べたように、本発明によれば、人間を介
さず自動的に介析リングか否かの判別を行い得る
判別方法を実現できる。
さず自動的に介析リングか否かの判別を行い得る
判別方法を実現できる。
第１図は回析像がスポツト状である場合、リン
グ状である場合、スポツトとリングが混在してい
る場合を比較して示した図、第２図は本発明方法
を実現するための装置の一例を示す図、第３図は
画素の射影操作によつて得られる強度を説明する
ための図である。 １……電子顕微鏡、２……撮像装置、３……
AD変換器、４……電子計算機、５……透過電子
検出器、６……AD変換器、７……外部記憶装
置、８……モニター用CRT、９……キーボード、
１０……コンソール用CRT。
グ状である場合、スポツトとリングが混在してい
る場合を比較して示した図、第２図は本発明方法
を実現するための装置の一例を示す図、第３図は
画素の射影操作によつて得られる強度を説明する
ための図である。 １……電子顕微鏡、２……撮像装置、３……
AD変換器、４……電子計算機、５……透過電子
検出器、６……AD変換器、７……外部記憶装
置、８……モニター用CRT、９……キーボード、
１０……コンソール用CRT。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 回折スポツト又は回折リング又はそれらの双
方が中心スポツトの周りに存在する電子線回折像
を自動的に判別する方法であつて、該電子線回折
像を電気信号に変換し、座標ｘ、ｙに対応する画
素の強度をUxyとするとき、各ｘについて 〓y Uxy
を算出して 〓y Uxyが最大となる座標ｘを求めてそ
れを前記中心スポツトのｘ座標uoとすると共に、
各ｙについて 〓x Uxyを算出して 〓x Uxyが最大とな
る座標ｙを求めてそれを前記中心スポツトのｙ座
標voとし、各画素を回折像部に対応した高レベ
ル画素と背景部に対応した低レベル画素に分ける
ための第１の基準値に基づいて各画素を２値化
し、高レベル画素が隣接し合つて形成される画素
集団を各画素を走査して抽出し、各画素集団につ
いてｘ座標とｙ座標の夫々について最大座標値と
最小座標値との平均値を算出することにより各画
素集団の中心座標を求め、前記座標uo、voと各
画素集団の中心座標との距離を算出して第２の基
準値と比較し、該距離が第２の基準値より小さい
場合はこの画素集団を回折リングと判定すると共
に、大きい場合は回折スポツトと判定することを
特徴とする電子線回折像の自動判別方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58038624A JPS59163550A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 電子線回折像の自動判別方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58038624A JPS59163550A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 電子線回折像の自動判別方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59163550A JPS59163550A (ja) | 1984-09-14 |
| JPH0411822B2 true JPH0411822B2 (ja) | 1992-03-02 |
Family
ID=12530391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58038624A Granted JPS59163550A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 電子線回折像の自動判別方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59163550A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004264260A (ja) * | 2003-03-04 | 2004-09-24 | Kyocera Corp | 電子回折パターンの解析方法及び解析装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1983
- 1983-03-09 JP JP58038624A patent/JPS59163550A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59163550A (ja) | 1984-09-14 |
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