KR20230055317A - System and method of converting imaginary tem sadp image to real tem sadp image or real tem sadp image to imaginary tem sadp image using deep learning - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 입력 파라미터에 적응적으로 대응하여 높은 분별력을 가지는 TEM SADP 영상 생성 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a TEM SADP image generation system and method having high discrimination by adaptively responding to input parameters.
또한, 본 발명은 딥러닝을 이용하여 가상 TEM SADP 영상과 실제 TEM SADP 영상을 상호 변환시키는 회절 패턴 영상 변환 시스템 및 방법에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to a diffraction pattern image conversion system and method for mutually converting a virtual TEM SADP image and an actual TEM SADP image using deep learning.
실제 TEM SADP 영상에서는 전자빔이 가장 많이 투과되어 영상 중앙에 밝은 점이 나타나게 된다. 상기 점은 주변의 회절점들에 비하여 상대적으로 높은 밝기를 가지기 때문에, 주변의 회절점들이 잘 보이지 않게 된다. 따라서, 일반적으로 TEM SADP 영상을 촬영할 때 도 15와 같이 beam stopper로 영상 중앙의 밝은 점을 가린다. 그러나, 기존의 시뮬레이션 프로그램에서는 이러한 beam stopper의 영향을 고려하지 않는다.In the actual TEM SADP image, the electron beam is transmitted the most, so a bright spot appears in the center of the image. Since the dot has a relatively high brightness compared to surrounding diffraction dots, the surrounding diffraction dots are difficult to see. Therefore, in general, when taking a TEM SADP image, a bright spot in the center of the image is covered with a beam stopper as shown in FIG. 15. However, existing simulation programs do not consider the effect of these beam stoppers.
또한, 실제 TEM SADP는 전자빔의 방향과 정대축이 정확히 맞지 않아 발생하는 오차, 광학계에서 발생할 수 있는 오차, CCD/CMOS 등의 영상 센서를 통해 회절 패턴을 획득하는 과정에서 발생할 수 있는 오차 등 다양한 형태의 오차가 존재한다. 그러나, 기존의 시뮬레이션 프로그램은 이러한 영향을 고려하지 않는다.In addition, the actual TEM SADP has various forms, such as errors that occur when the direction of the electron beam and the positive axis do not exactly match, errors that may occur in the optical system, and errors that may occur in the process of acquiring a diffraction pattern through an image sensor such as CCD/CMOS. There is an error in However, existing simulation programs do not consider these effects.
게다가, TEM 제조사에 따라 획득되는 SADP 영상의 퀄리티 차이가 발생하거나 오차의 양상이 달라질 수 있는데, 시뮬레이션 프로그램에서는 이러한 영향을 고려하지 않는다.In addition, depending on the manufacturer of the TEM, a difference in the quality of the acquired SADP image may occur or the aspect of the error may change, but the simulation program does not consider these effects.
본 발명은 입력 파라미터에 적응적으로 대응하여 높은 분별력을 가지는 TEM SADP 영상 생성 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.The present invention is to provide a system and method for generating a TEM SADP image having high discriminative power by adaptively responding to input parameters.
또한, 본 발명은 TEM에서 이용할 수 있는 가상의 회절 패턴 영상 생성 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. In addition, the present invention is to provide a system and method for generating a virtual diffraction pattern image that can be used in a TEM.
게다가, 본 발명은 회절 패턴 영상에서 링잉 효과, HOLZ가 포함되거나 흐릿한 회절점이 포함되는 현상을 방지할 수 있는 기술을 제공하는 것이다. In addition, the present invention is to provide a technique capable of preventing a ringing effect, a HOLZ, or a blurry diffraction point from being included in a diffraction pattern image.
더욱이, 본 발명은 사용자에 의해 입력된 파라미터들을 수학적으로 해석하여 회절 패턴 영상을 생성할 수 있는 기술을 제공하는 것이다. Furthermore, the present invention provides a technique capable of generating a diffraction pattern image by mathematically analyzing parameters input by a user.
또한, 본 발명은 CPU 병렬 처리 또는 GPGPU를 활용하여 빠르게 처리할 수 있는 컴퓨팅 장치를 제공하는 것이다. In addition, the present invention is to provide a computing device capable of fast processing by utilizing CPU parallel processing or GPGPU.
게다가, 본 발명은 감마 보정과 같은 영상 처리 기법을 활용하는 기술을 제공하는 것이다. Moreover, the present invention provides a technique utilizing an image processing technique such as gamma correction.
더욱이, 본 발명은 입력 파라미터에 적응적으로 대응하여 생성된 SADP 영상을 활용하는 기술을 제공하는 것이다. Moreover, the present invention is to provide a technique for utilizing a SADP image generated in response to an input parameter adaptively.
본 발명은 많은 주사빔 출력으로 소재가 파괴되는 현상을 방지할 수 있는 기술을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a technique capable of preventing a phenomenon in which a material is destroyed by a large amount of scanning beam output.
게다가, 본 발명은 딥러닝을 이용하여 가상 TEM SADP 영상과 실제 TEM SADP 영상을 상호 변환시키는 회절 패턴 영상 변환 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. In addition, the present invention is to provide a diffraction pattern image conversion system and method for mutually converting a virtual TEM SADP image and a real TEM SADP image using deep learning.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 회절 패턴 영상 변환 시스템은 실제 회절 패턴 영상에서 불필요한 정보를 제거하는 실제 회절 패턴 영상 정제부; 상기 불필요한 정보를 제거한 실제 회절 패턴 영상에 대응하는 가상 회절 패턴 영상을 획득하는 가상 회절 패턴 생성부; 및 상기 불필요한 정보를 제거한 실제 회절 패턴 영상과 상기 가상 회절 패턴 영상 중 적어도 하나를 이용하여 가상 회절 패턴 도메인에 속한 영상으로부터 실제 회절 패턴 도메인에 속한 영상을 생성하거나, 실제 회절 패턴 도메인에 속한 영상으로부터 가상 회절 패턴 도메인에 속한 영상을 생성하는 실제-가상 상호 변환 알고리즘 학습부를 포함한다. In order to achieve the above object, a diffraction pattern image conversion system according to an embodiment of the present invention includes an actual diffraction pattern image refiner for removing unnecessary information from an actual diffraction pattern image; a virtual diffraction pattern generator that obtains a virtual diffraction pattern image corresponding to the actual diffraction pattern image from which the unnecessary information has been removed; and generating an image belonging to the real diffraction pattern domain from an image belonging to the virtual diffraction pattern domain by using at least one of the real diffraction pattern image from which unnecessary information is removed and the virtual diffraction pattern image, or a virtual image belonging to the real diffraction pattern domain. A real-virtual mutual conversion algorithm learning unit for generating an image belonging to the diffraction pattern domain is included.
상기 회절 패턴 영상은 TEM(Transmission Electron Microscope) SADP(Selected Area Diffraction Pattern) 영상일 수 있다. The diffraction pattern image may be a transmission electron microscope (TEM) selected area diffraction pattern (SADP) image.
상기 불필요한 정보는 주석, 축척 또는 인덱스에 대한 정보일 수 있다. The unnecessary information may be annotation, scale, or index information.
상기 실제 회절 패턴 영상 정제부는 상기 실제 회절 패턴 영상에서 상기 불필요한 정보를 검출하고 hole-filling 알고리즘을 이용하여 검출된 불필요한 정보의 주변 정보를 이용하여 상기 불필요한 정보가 있었던 영역을 메꿀 수 있다. The actual diffraction pattern image refiner may detect the unnecessary information in the actual diffraction pattern image and fill in a region where the unnecessary information was present using information surrounding the unnecessary information detected using a hole-filling algorithm.
상기 가상 회절 패턴 생성부는 TEM SADP 시뮬레이션 프로그램을 이용하되, 상기 TEM SADP 시뮬레이션 프로그램은 입력된 격자 상수 및 단위 격자에 기초하여 상기 실제 TEM SADP 영상에 대응하는 가상 TEM SADP 영상을 생성할 수 있다. The virtual diffraction pattern generator may use a TEM SADP simulation program, and the TEM SADP simulation program may generate a virtual TEM SADP image corresponding to the actual TEM SADP image based on the input lattice constant and unit cell.
상기 TEM SADP 시뮬레이션 프로그램은 JEMS, QSTEM, abTEM, Ladyne Software Suite, SingleCrystal 또는 Condor 중 하나일 수 있다. The TEM SADP simulation program may be one of JEMS, QSTEM, abTEM, Ladyne Software Suite, SingleCrystal or Condor.
상기 격자 상수와 상기 단위 격자에 대한 정보는 CIF(Crystallography Information File), FHI-aims 또는 XYZ와 같은 파일 형태로 제공될 수 있다. The information on the lattice constant and the unit cell may be provided in the form of a file such as CIF (Crystallography Information File), FHI-aims, or XYZ.
상기 가상 회절 패턴 생성부는 격자 상수, 단위 격자 내 원자의 상대적 위치와 정대축 파라미터 중 적어도 하나를 이용하여 시료를 생성하는 시료 생성부; 상기 단위 격자에 대응하는 역격자 벡터를 생성하는 벡터 생성부; 상기 생성된 시료 내 원자에 도달하는 전자빔의 밝기를 구하는 광원 생성부; 상기 생성된 역격자 벡터, 상기 시료 내 원자 위치 및 상기 구해진 전자빔의 밝기를 이용하여 가상의 회절 패턴 영상을 생성하는 회절 패턴 생성부; 및 상기 생성된 가상의 회절 패턴 영상 중 상기 실제 회절 패턴 영상에 대응하는 가상의 회절 패턴 영상을 선택하는 선택부를 포함할 수 있다. The virtual diffraction pattern generator may include a sample generator configured to generate a sample using at least one of a lattice constant, a relative position of an atom in a unit cell, and a positive axis parameter; a vector generator for generating a reciprocal lattice vector corresponding to the unit cell; a light source generating unit that obtains the brightness of electron beams reaching the atoms in the generated sample; a diffraction pattern generating unit generating a virtual diffraction pattern image using the generated reciprocal lattice vector, the position of an atom in the sample, and the obtained brightness of the electron beam; and a selection unit that selects a virtual diffraction pattern image corresponding to the actual diffraction pattern image from among the generated virtual diffraction pattern images.
상기 시료 생성부는 HOLZ(High Order Laue Zone)가 회절 패턴에 포함되거나 회절점이 흐릿한 회절 패턴이 생성되는 현상을 방지하도록 상기 입력된 파라미터들 중 격자 상수와 정대축 파라미터에 따라 slab의 층 수를 적응적으로 결정하며, 상기 광원 생성부는 상기 광원의 불연속점으로부터 발생할 수 있는 회절 패턴의 링잉 효과를 방지하도록 상기 광원의 형태와 상기 광원의 세기를 입력된 slab의 크기 또는 회절 패턴 영상의 크기에 따라 적응적으로 가변시킬 수 있다. The sample generation unit adjusts the number of layers of the slab according to the lattice constant and positive axis parameter among the input parameters to prevent a phenomenon in which a high order Laue Zone (HOLZ) is included in a diffraction pattern or a diffraction pattern with blurry diffraction points is generated In order to prevent the ringing effect of the diffraction pattern that may occur from the discontinuous point of the light source, the light source generator adjusts the shape of the light source and the intensity of the light source according to the input size of the slab or the size of the diffraction pattern image. can be changed to
상기 실제-가상 상호 변환 알고리즘 학습부는 딥러닝 모델을 활용하여 가상 회절 패턴 도메인에 속한 회절 패턴 영상으로부터 실제 회절 패턴 도메인에 속한 회절 패턴 영상을 생성할 수 있다. The real-virtual mutual conversion algorithm learning unit may generate a diffraction pattern image belonging to an actual diffraction pattern domain from a diffraction pattern image belonging to a virtual diffraction pattern domain by using a deep learning model.
상기 실제-가상 상호 변환 알고리즘 학습부는 상기 실제 회절 패턴 영상과 상기 가상 회절 패턴 영상이 준비되면 특정 알고리즘을 이용하여 상기 가상 회절 패턴 도메인에 속한 회절 패턴 영상으로부터 실제 회절 패턴 도메인에 속한 회절 패턴 영상을 생성할 수 있다. The real-virtual mutual conversion algorithm learning unit generates a diffraction pattern image belonging to an actual diffraction pattern domain from a diffraction pattern image belonging to the virtual diffraction pattern domain using a specific algorithm when the real diffraction pattern image and the virtual diffraction pattern image are prepared. can do.
상기 실제-가상 상호 변환 알고리즘 학습부는 Real2Sim 변환부; Sim2Real 변환부; 상기 Sim2Real 변환부를 통해 실제 회절 패턴과 유사한 형태로 변환된 가상 회절 패턴과 실제 TEM을 통해 촬영된 회절 패턴을 구분하는 딥러닝 모델을 학습시키는 실제 회절 패턴 분별부; 및 상기 Real2Sim 변환부를 통해 가상 회절 패턴과 유사한 형태로 변환된 실제 회절 패턴과 시뮬레이션을 통해 생성된 가상 회절 패턴을 구분하는 딥러닝 모델을 학습시키는 가상 회절 패턴 분별부를 포함하되, 상기 Real2Sim 변환부는 상기 실제 회절 패턴 도메인에 속한 영상을 상기 가상 회절 패턴 도메인에 속한 영상으로 변환하는 딥러닝 모델을 학습시키며, 상기 Sim2Real 변환부는 가상 회절 패턴 도메인에 속한 영상을 실제 회절 패턴 도메인에 속한 영상으로 변환하는 딥러닝 모델을 학습시킬 수 있다. The real-virtual mutual conversion algorithm learning unit Real2Sim conversion unit; Sim2Real conversion unit; an actual diffraction pattern classification unit for learning a deep learning model that distinguishes between a virtual diffraction pattern converted into a form similar to the actual diffraction pattern through the Sim2Real conversion unit and a diffraction pattern photographed through an actual TEM; and a virtual diffraction pattern discriminator for learning a deep learning model that distinguishes between an actual diffraction pattern converted into a form similar to the virtual diffraction pattern through the Real2Sim converter and a virtual diffraction pattern generated through simulation, wherein the Real2Sim converter includes the real diffraction pattern. A deep learning model for converting an image belonging to the diffraction pattern domain into an image belonging to the virtual diffraction pattern domain is trained, and the Sim2Real conversion unit trains a deep learning model for converting an image belonging to the virtual diffraction pattern domain into an image belonging to the actual diffraction pattern domain. can be learned.
본 발명의 다른 실시예에 따른 회절 패턴 영상 변환 시스템은 실제 회절 패턴 영상에서 불필요한 정보를 제거하는 실제 회절 패턴 영상 정제부; 상기 불필요한 정보를 제거한 실제 회절 패턴 영상에 대응하는 가상 회절 패턴 영상을 획득하는 가상 회절 패턴 생성부; 및 상기 실제 회절 패턴 영상과 상기 가상 회절 패턴 영상 중 적어도 하나를 이용하여 학습된 딥러닝 알고리즘을 이용하여 가상 회절 패턴 도메인에 속한 회절 패턴 영상으로부터 실제 회절 패턴 도메인에 속한 회절 패턴 영상을 생성하는 알고리즘 학습부를 포함한다.A diffraction pattern image conversion system according to another embodiment of the present invention includes an actual diffraction pattern image refiner for removing unnecessary information from an actual diffraction pattern image; a virtual diffraction pattern generator that obtains a virtual diffraction pattern image corresponding to the actual diffraction pattern image from which the unnecessary information has been removed; and learning an algorithm for generating a diffraction pattern image belonging to an actual diffraction pattern domain from a diffraction pattern image belonging to a virtual diffraction pattern domain by using a deep learning algorithm learned using at least one of the actual diffraction pattern image and the virtual diffraction pattern image. includes wealth
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회절 패턴 영상 변환 시스템은 실제 회절 패턴 영상에서 불필요한 정보를 제거하는 실제 회절 패턴 영상 정제부; 상기 불필요한 정보를 제거한 실제 회절 패턴 영상에 대응하는 가상 회절 패턴 영상을 획득하는 가상 회절 패턴 생성부; 및 상기 실제 회절 패턴 영상과 상기 가상 회절 패턴 영상 중 적어도 하나를 이용하여 학습된 딥러닝 알고리즘을 이용하여 실제 회절 패턴 도메인에 속한 회절 패턴 영상으로부터 가상 회절패턴 도메인에 속한 회절 패턴 영상을 생성하는 알고리즘 학습부를 포함한다. A diffraction pattern image conversion system according to another embodiment of the present invention includes an actual diffraction pattern image refiner for removing unnecessary information from an actual diffraction pattern image; a virtual diffraction pattern generator that obtains a virtual diffraction pattern image corresponding to the actual diffraction pattern image from which the unnecessary information has been removed; and learning an algorithm for generating a diffraction pattern image belonging to a virtual diffraction pattern domain from a diffraction pattern image belonging to an actual diffraction pattern domain by using a deep learning algorithm learned using at least one of the actual diffraction pattern image and the virtual diffraction pattern image. includes wealth
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회절 패턴 영상 변환 시스템은 실제 회절 패턴 영상에 대응하는 가상 회절 패턴 영상을 획득하는 가상 회절 패턴 생성부; 및 상기 실제 회절 패턴 영상과 상기 가상 회절 패턴 영상 중 적어도 하나를 이용하여 가상 회절 패턴에서 실제와 유사한 회절 패턴을 생성할 수 있는 알고리즘을 학습시키는 알고리즘 학습부를 포함한다. 상기 가상 회절 패턴 생성부는 사용자에 의해 입력된 파라미터들을 이용하여 slab 형태의 시료를 생성하는 시료 생성부; 전자빔이 위치한 원점으로부터 기설정 거리만큼 이격된 영상 좌표와 상기 전자빔의 파장을 이용하여 Eward sphere와 만나는 역격자 벡터를 생성하는 벡터 생성부; 입력된 광원의 형태와 광원의 세기를 이용하여 상기 시료 내 각 원자에 도달하는 전자빔의 밝기를 구하는 광원 생성부; 상기 생성된 역격자 벡터, 상기 시료 내 원자 위치 및 상기 구해진 전자빔의 밝기를 이용하여 누적된 회절 패턴을 계산하고, 상기 누적된 회절 패턴의 최대값을 계산하며, 상기 계산된 최대값을 기준으로 상기 누적된 회절 패턴을 선형적으로 정규화하여 회절 패턴 영상을 생성하는 회절 패턴 생성부; 및 상기 생성된 가상의 회절 패턴 영상 중 상기 실제 회절 패턴 영상에 대응하는 가상의 회절 패턴 영상을 선택하는 선택부를 포함한다. 여기서, 상기 회절 패턴 영상은 TEM SADP 영상이고, 상기 시료 생성부는 HOLZ(High Order Laue Zone)가 회절 패턴에 포함되거나 회절점이 흐릿한 회절 패턴이 생성되는 현상을 방지하도록 상기 입력된 파라미터들 중 격자 상수와 정대축 파라미터에 따라 slab의 층 수를 적응적으로 결정하며, 상기 광원 생성부는 상기 광원의 불연속점으로부터 발생할 수 있는 회절 패턴의 링잉 효과를 방지하도록 상기 광원의 형태와 상기 광원의 세기를 입력된 slab의 크기 또는 생성될 회절 패턴 영상의 크기에 따라 적응적으로 가변시킨다. A diffraction pattern image conversion system according to another embodiment of the present invention includes a virtual diffraction pattern generator for acquiring a virtual diffraction pattern image corresponding to an actual diffraction pattern image; and an algorithm learning unit for learning an algorithm capable of generating a diffraction pattern similar to a real one from a virtual diffraction pattern using at least one of the real diffraction pattern image and the virtual diffraction pattern image. The virtual diffraction pattern generating unit may include a sample generating unit generating a slab-type sample using parameters input by a user; a vector generator that generates a reciprocal lattice vector that meets the Eward sphere by using image coordinates separated by a predetermined distance from the origin where the electron beam is located and the wavelength of the electron beam; a light source generating unit that obtains the brightness of an electron beam reaching each atom in the sample by using the input shape and intensity of the light source; An accumulated diffraction pattern is calculated using the generated reciprocal lattice vector, the position of an atom in the sample, and the obtained brightness of the electron beam, a maximum value of the accumulated diffraction pattern is calculated, and based on the calculated maximum value, the accumulated diffraction pattern is calculated. a diffraction pattern generating unit generating a diffraction pattern image by linearly normalizing the accumulated diffraction patterns; and a selector for selecting a virtual diffraction pattern image corresponding to the actual diffraction pattern image from among the generated virtual diffraction pattern images. Here, the diffraction pattern image is a TEM SADP image, and the sample generator generates a lattice constant and The number of layers of the slab is adaptively determined according to the positive axis parameter, and the light source generation unit determines the shape of the light source and the intensity of the light source to prevent the ringing effect of the diffraction pattern that may occur from the discontinuous point of the light source. It is adaptively varied according to the size of or the size of the diffraction pattern image to be generated.
본 발명의 일 실시예에 따른 회절 패턴 영상 변환 방법은 실제 회절 패턴 영상에서 불필요한 정보를 제거하는 단계; 상기 불필요한 정보를 제거한 실제 회절 패턴 영상에 대응하는 가상 회절 패턴 영상을 생성하는 단계; 및 상기 불필요한 정보를 제거한 실제 회절 패턴 영상과 상기 가상 회절 패턴 영상 중 적어도 하나를 이용하여 가상 회절 패턴 도메인에 속한 영상으로부터 실제 회절 패턴 도메인에 속한 영상을 생성하거나, 실제 회절 패턴 도메인에 속한 영상으로부터 가상 회절 패턴 도메인에 속한 영상을 생성하는 단계를 포함한다. A diffraction pattern image conversion method according to an embodiment of the present invention includes removing unnecessary information from an actual diffraction pattern image; generating a virtual diffraction pattern image corresponding to the actual diffraction pattern image from which the unnecessary information is removed; and generating an image belonging to the real diffraction pattern domain from an image belonging to the virtual diffraction pattern domain by using at least one of the real diffraction pattern image from which unnecessary information is removed and the virtual diffraction pattern image, or a virtual image belonging to the real diffraction pattern domain. and generating an image belonging to the diffraction pattern domain.
본 발명에 따른 TEM SADP 영상 생성 시스템 및 방법은 입력 파라미터에 적응적으로 대응하여 HOLZ(High Order Laue Zone)가 회절 패턴에 포함되거나 회절점이 흐릿한 회절 패턴이 생성되는 현상을 방지하며, 광원의 불연속점으로부터 발생할 수 있는 회절 패턴의 링잉 효과를 방지할 수 있다. The TEM SADP image generation system and method according to the present invention adaptively responds to input parameters to prevent a phenomenon in which a High Order Laue Zone (HOLZ) is included in a diffraction pattern or a diffraction pattern with blurred diffraction points is generated, and discontinuous points of a light source It is possible to prevent the ringing effect of the diffraction pattern that may occur from
또한, 본 발명의 회절 패턴 영상 변환 시스템은 가상 TEM SADP 영상에 대응하는 실제와 유사한 TEM SADP 영상을 생성하며, 따라서 실제 TEM 실험 상에서 발행할 수 있는 다양한 오차를 모사할 수 있다. In addition, the diffraction pattern image conversion system of the present invention generates a TEM SADP image similar to a real one corresponding to a virtual TEM SADP image, and thus can simulate various errors that may occur in an actual TEM experiment.
도 1은 실제 TEM SADP 영상의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 JEMS 프로그램으로 생성된 가상의 SADP 영상을 도시한 도면이다.
도 3은 HOLZ 패턴이 포함된 SADP 영상을 도시한 도면이다.
도 4는 흐릿한 회절점 패턴이 포함된 SADP 영상을 도시한 도면이다.
도 5는 링잉 효과가 포함된 SADP 영상을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 TEM SADP 영상 생성 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 TEM SADP 영상 생성 방법을 이용하여 생성된 링잉 효과가 사라진 SADP 영상을 도시한 도면이다.
도 8은 입방정계(cubic system)에 속한 소재의 격자 상수의 일 예를 도시한 도면이다.
도 9는 육방정계(hexagonal system)에 속한 소재의 격자 상수의 일 예를 도시한 도면이다.
도 10은 전자빔, Eward sphere, 역격자 및 회절 패턴 사이의 관계를 도시한 도면이다.
도 11은 단위 격자를 정렬하기 전과 후를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 정대축과 정렬한 단위 격자를 이용하여 slab 형태의 시료를 만든 결과를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 TEM SADP 영상 생성 시스템에 의해 생성된 회절 패턴의 일 예를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 실제 TEM SADP 영상과 가상 TEM SADP 영상을 상호 변환하는 시스템을 도시한 도면이다.
도 15는 Beam stopper를 이용하여 영상 중앙의 밝은 점을 가린 예시를 도시한 도면이다.
도 16은 축척 정보가 표시된 실제 TEM SADP 영상의 예시를 도시한 도면이다.
도 17은 실제 TEM SADP 영상에서 축척 정보를 지운 예시를 도시한 도면이다.
도 18은 JEMS 프로그램을 통하여 생성된 가상 TEM SADP 영상의 예시를 도시한 도면이다.
도 19는 가상 TEM SADP 영상으로부터 실제와 유사한 형태로 생성된 TEM SADP 영상의 예시를 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 실제-가상 상호 변환 알고리즘의 예시를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing an example of an actual TEM SADP image.
2 is a diagram illustrating a virtual SADP image generated by a JEMS program.
3 is a diagram illustrating a SADP image including a HOLZ pattern.
4 is a diagram illustrating a SADP image including a blurred diffraction point pattern.
5 is a diagram illustrating a SADP image including a ringing effect.
6 is a block diagram schematically showing the configuration of a TEM SADP image generating system according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a SADP image in which the ringing effect has disappeared, generated using the TEM SADP image generation method of the present invention.
8 is a diagram showing an example of lattice constants of a material belonging to a cubic system.
9 is a diagram showing an example of lattice constants of a material belonging to a hexagonal system.
10 is a diagram showing the relationship between an electron beam, an Eward sphere, a reciprocal lattice, and a diffraction pattern.
11 is a diagram showing before and after aligning unit cells.
12 is a diagram showing the result of making a slab-shaped sample using a unit cell aligned with the positive axis according to an embodiment of the present invention.
13 is a diagram showing an example of a diffraction pattern generated by the TEM SADP image generating system of the present invention.
14 is a diagram illustrating a system for mutually converting a real TEM SADP image and a virtual TEM SADP image according to an embodiment of the present invention.
15 is a diagram illustrating an example of blocking a bright point in the center of an image using a beam stopper.
16 is a diagram showing an example of a real TEM SADP image with scale information displayed.
17 is a diagram showing an example of deleting scale information from an actual TEM SADP image.
18 is a diagram showing an example of a virtual TEM SADP image generated through a JEMS program.
19 is a diagram illustrating an example of a TEM SADP image generated from a virtual TEM SADP image in a form similar to a real one.
20 is a diagram showing an example of a real-virtual mutual conversion algorithm according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Singular expressions used herein include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "consisting of" or "comprising" should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and some of the components or some of the steps It should be construed that it may not be included, or may further include additional components or steps. In addition, terms such as "...unit" and "module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software. .
본 발명은 입력 파라미터에 적응적으로 대응하여 높은 분별력을 가지는 TEM(투과 전자 현미경, Transmission Electron Microscope) SADP(제한 시야 회절 패턴, Selected Area Diffraction Pattern) 영상 생성 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 광원의 불연속점으로부터 발생할 수 있는 회전 패턴의 회절 패턴의 링잉 효과(ringing effect), HOLZ(High Order Laue Zone)가 회절 패턴에 포함되는 현상 및 흐릿한 회절점이 회절 패턴에 포함되는 현상이 발생되지 않는 분별력 있는 우수한 품질의 TEM SADP 영상을 생성할 수 있다. The present invention relates to a system and method for generating a TEM (Transmission Electron Microscope) SADP (Selected Area Diffraction Pattern) image having high discrimination ability by adaptively responding to an input parameter, The ringing effect of the diffraction pattern of the rotation pattern that can occur from TEM SADP images can be created.
소재의 특성을 파악하기 위하여 TEM을 통해 전자빔을 소재로 주사하여 SADP 영상을 획득하는데, 전자빔 출력 횟수가 많아지면 상기 소재가 파괴될 수 있다. 따라서, 본 발명은 이러한 소재의 파괴를 방지할 수 있도록 실제 전자빔을 주사하지 않고 프로그램으로 SADP 영상을 제공할 수 있다. 따라서, 이렇게 생성된 SADP 영상을 다양한 분야에 활용할 수 있다. In order to grasp the characteristics of a material, an electron beam is scanned through a material through a TEM to acquire a SADP image, but the material may be destroyed if the number of times the electron beam is output increases. Therefore, the present invention can provide SADP images with a program without actually scanning electron beams to prevent the material from being destroyed. Accordingly, the SADP image generated in this way can be used in various fields.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 TEM SADP 영상 생성 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이며, 도 7은 본 발명의 TEM SADP 영상 생성 방법을 이용하여 생성된 링잉 효과가 사라진 SADP 영상을 도시한 도면이다. 6 is a block diagram schematically showing the configuration of a TEM SADP image generating system according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is an illustrated drawing.
도 6을 참조하면, 본 실시예의 TEM SADP 영상 생성 시스템은 입력 파라미터에 적응적으로 대응하여 회절 패턴의 링잉 효과, HOLZ 회절 패턴에 포함되는 현상, 흐릿한 회절점이 포함되는 현상 등이 발생하지 않는 SADP 영상을 생성할 수 있다.Referring to FIG. 6, the TEM SADP image generation system according to the present embodiment adaptively responds to the input parameters to generate a SADP image in which the ringing effect of the diffraction pattern, the phenomenon included in the HOLZ diffraction pattern, and the phenomenon including blurry diffraction points do not occur. can create
이러한 TEM SADP 영상 생성 시스템은 파라미터 설정부(600), 시료 생성부(602), HKL 벡터 생성부(604), 광원 생성부(606), 회절 패턴 생성부(608) 및 이들의 동작을 전반적으로 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 TEM SADP 영상 생성 시스템은 하나의 장치일 수 있으며, 예를 들어 서버일 수 있고, 컴퓨팅 장치로 통칭될 수도 있다. This TEM SADP image generating system generally includes a
파라미터 설정부(600)는 SADP 영상 생성을 위한 파라미터를 설정할 수 있다. 예를 들어, 파라미터 설정부(600)는 사용자의 입력을 받아 파라미터를 설정할 수 있다. The
일 실시예에 따르면, 파라미터 설정부(600)는 격자 상수(lattice constant), 단위 격자 내 원자의 상대적 위치, 정대축(zone axis), 전자빔의 파장 및 세기, 카메라 거리, 회절 패턴 영상 크기 등의 파라미터를 설정할 수 있다. 이들 파라미터들은 상기 사용자에 의해 전부 입력될 수도 있고, 상기 사용자가 일부 입력하면 다른 파라미터는 자동으로 생성될 수도 있다. According to an embodiment, the
시료 생성부(602)는 단위 격자 내 원자의 상대적 위치 및 정대축 파라미터를 이용하여 slab 형태의 시료를 생성할 수 있다. 여기서, slab 형태는 얇은 판 형태를 의미할 수 있다. 물론, 생성되는 시료는 slab 형태로 제한되는 것은 아니다. The
HKL 벡터 생성부(604)는 가상의 Eward sphere와 만나는 역격자(reciprocal lattice) 벡터를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 역격자는 파라미터 설정부(600)에 의해 설정된 단위 격자에 따라 특정 프로그램을 이용함에 의해 자동으로 생성되는 파라미터일 수 있다. The
광원 생성부(606)는 시료 내 각 원자에 도달하는 전자빔의 상대적 밝기를 계산할 수 있다. The
회절 패턴 생성부(608)는 시료에 포함된 모든 원자와 전자 사이의 상호 작용에서 발생된 회절을 누적하여 가상의 SADP 영상을 생성할 수 있다. 이 과정에서 상기 설정된 파라미터들, 역격자 벡터 및 원자에 도달하는 전자빔의 상대적 밝기 등이 사용될 수 있다. The diffraction
정리하면, 본 실시예의 TEM SADP 영상 생성 시스템은 다양한 입력 파라미터에 대응하여 적응적으로 가상의 SADP 영상을 생성하되, 상기 SADP 영상에는 링잉 효과, HOLZ 패턴이 회절 패턴에 포함되는 현상 및 흐릿한 회절점이 회절 패턴에 포함되는 현상이 발생하지 않을 수 있다. In summary, the TEM SADP image generation system of the present embodiment adaptively generates a virtual SADP image in response to various input parameters, but the SADP image has a ringing effect, a phenomenon in which a HOLZ pattern is included in a diffraction pattern, and a blurry diffraction point diffraction A phenomenon included in the pattern may not occur.
또한, 상기 TEM SADP 영상 생성 시스템은 병렬 처리 또는 GPGPU를 활용하여 빠른 속도로 SADP 영상을 생성할 수 있다. In addition, the TEM SADP image generation system can generate SADP images at high speed by utilizing parallel processing or GPGPU.
즉, 상기 TEM SADP 영상 생성 시스템은 빠른 속도로 다량의 가상 SADP 영상들을 생성할 수 있으며, 상기 생성된 SADP 영상들은 실제 SADP 영상과 거의 동일할 수 있다. That is, the TEM SADP image generating system can generate a large amount of virtual SADP images at high speed, and the generated SADP images may be substantially the same as actual SADP images.
한편, 위에서는 사용자에 의해 입력되는 파라미터들을 특정적으로 언급하였으나, 사용자에 의해 입력된 파라미터들을 이용하여 시료를 생성하는 한 파라미터들은 제한되지 않는다. Meanwhile, although parameters input by the user have been specifically mentioned above, the parameters are not limited as long as a sample is generated using the parameters input by the user.
즉, 상기 TEM SADP 영상 생성 시스템은 사용자에 의해 입력된 파라미터들을 이용하여 slab 형태의 시료를 생성하는 시료 생성부, 입력된 광원의 형태와 광원의 세기를 이용하여 상기 시료 내 원자에 도달하는 전자빔의 밝기를 구하는 광원 생성부 및 상기 시료 내 원자 위치 및 상기 구해진 전자빔의 밝기를 이용하여 가상의 회절 패턴 영상을 생성하는 회절 패턴 생성부를 포함할 수 있다. That is, the TEM SADP image generating system includes a sample generator for generating a slab-type sample using parameters input by a user, and an electron beam reaching atoms in the sample using the input shape and intensity of the light source. It may include a light source generator for obtaining brightness and a diffraction pattern generator for generating a virtual diffraction pattern image using the atomic positions in the sample and the obtained brightness of the electron beam.
한편, 역격자 벡터, 전자빔의 밝기 및 회절 패턴은 사용자에 의해 입력된 파라미터들을 수학적으로 적용시켜 생성될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하겠다. Meanwhile, the reciprocal lattice vector, the brightness of the electron beam, and the diffraction pattern may be generated by mathematically applying parameters input by the user. A detailed explanation of this will be given later.
또한, TEM SADP 영상을 생성하기 위하여 사용자가 파라미터들을 입력하였지만, 실제 SADP 영상에서 파라미터들을 추출하고, 상기 추출된 파라미터들을 이용하여 가상의 TEM SADP 영상을 생성할 수도 있다. 즉, 상기 TEM SADP 영상 생성 시스템은 실제 SADP 영상을 기준으로 하여 다수의 가상 TEM SADP 영상을 생성할 수 있다. In addition, although a user inputs parameters to generate a TEM SADP image, parameters may be extracted from an actual SADP image and a virtual TEM SADP image may be generated using the extracted parameters. That is, the TEM SADP image generating system may generate a plurality of virtual TEM SADP images based on actual SADP images.
게다가, 상기 slab의 층 수, 상기 역격자 벡터 및 상기 전자빔의 밝기 등은 고정적이지 않으며, 상기 사용자가 입력한 파라미터 또는 상기 실제 SADP 영상으로부터 추출된 파라미터에 따라 적응적으로 변화할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하겠다. In addition, the number of layers of the slab, the reciprocal lattice vector, and the brightness of the electron beam are not fixed, and may be adaptively changed according to parameters input by the user or parameters extracted from the actual SADP image. A detailed explanation of this will be given later.
이하, TEM SADP 영상 생성 과정을 첨부된 도면들을 참조하여 구체적으로 살펴보겠다. Hereinafter, a process of generating a TEM SADP image will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 8은 입방정계(cubic system)에 속한 소재의 격자 상수의 일 예를 도시한 도면이다. 도 9는 육방정계(hexagonal system)에 속한 소재의 격자 상수의 일 예를 도시한 도면이고, 도 10은 전자빔, Eward sphere, 역격자 및 회절 패턴 사이의 관계를 도시한 도면이며, 도 11은 단위 격자를 정렬하기 전과 후를 도시한 도면이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 정대축과 정렬한 단위 격자를 이용하여 slab 형태의 시료를 만든 결과를 도시한 도면이며, 도 13은 본 발명의 TEM SADP 영상 생성 시스템에 의해 생성된 회절 패턴의 일 예를 도시한 도면이다. 8 is a diagram showing an example of lattice constants of a material belonging to a cubic system. 9 is a diagram showing an example of the lattice constant of a material belonging to the hexagonal system, FIG. 10 is a diagram showing the relationship between an electron beam, an Eward sphere, a reciprocal lattice, and a diffraction pattern, and FIG. 11 is a unit It is a diagram showing before and after aligning the grid. 12 is a view showing the result of making a slab-shaped sample using a unit cell aligned with the positive axis according to an embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a diagram showing the diffraction generated by the TEM SADP image generating system of the present invention It is a drawing showing an example of a pattern.
파라미터 설정부(600)는 격자 상수, 단위 격자 내 원자의 상대적 위치, 정대축, 전자빔의 파장 및 세기, 카메라 거리, 회절 패턴 영상의 크기 등의 파라미터를 설정할 수 있다. 이러한 파라미터들은 사용자에 의해 입력될 수도 있고 실제 SADP 영상으로부터 추출될 수도 있다. The
이 때, 상기 격자 상수 및 상기 단위격자 내 원자의 상대적 위치는 CIF(Crystallography Information File), FHI-aims, XYZ와 같은 파일 형태로 입력될 수 있다. In this case, the lattice constant and the relative position of the atoms in the unit cell may be input in the form of a file such as CIF (Crystallography Information File), FHI-aims, or XYZ.
시료 생성부(602)는 입력된 격자 상수, 단위 격자 내 원자의 상대적 위치 및 정대축에 대한 파라미터들을 이용하여 slab 형태의 시료를 생성할 수 있다. The
구체적으로는, 상기 격자 상수는 격자 벡터의 크기 a, b, c와 격자 벡터 사이의 각도 α, β, γ의 6개의 변수로 구성될 수 있다. 도 8과 같이 a=b=c, α=β=γ=90°이면 해당 물질은 입방정계에 속하며, 도 9와 같이 a=b≠c, α=β=90°, γ=120°이면 해당 물질은 육방정계에 속한다. Specifically, the lattice constant may be composed of six variables of magnitudes a, b, and c of lattice vectors and angles α, β, and γ between lattice vectors. As shown in FIG. 8, if a=b=c, α=β=γ=90°, the material belongs to the cubic system, and as shown in FIG. 9, if a=b≠c, α=β=90°, γ=120°, The substance belongs to the hexagonal system.
상기 단위 격자 내 원자의 상대적 위치는 단위격자 내 3차원 공간을 0과 1사이로 표현했을 때, 하기 표 1과 같이 나타낼 수 있다. The relative positions of atoms in the unit cell can be represented as shown in Table 1 below when the three-dimensional space in the unit cell is expressed as between 0 and 1.
시료 생성부(602)는 도 11에 도시된 바와 같이 전자빔의 방향과 정대축과 대응하는 격자면이 수직하도록 단위 격자를 정렬하여 도 12에 도시된 바와 같은 slab 형태의 시료를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 slab 형태의 시료는 단위 격자들이 판 형태로 배열되는 구조를 의미할 수 있다. 도 12에서는 입방정계의 소재를 생성하였지만, 육방정계의 시료도 동일한 방식으로 생성할 수 있다. 이 때, 3차원 벡터로 나타낼 수 있는 전자빔의 방향과 정대축을 정렬하기 위하여 Rodrigues formula를 사용할 수 있다.As shown in FIG. 11 , the
일 실시예에 따르면, slab의 층 수를 입력된 격자 상수와 정대축 파라미터에 따라 적응적으로 결정하여 HOLZ가 회절 패턴에 포함되는 형상이나 회절점이 흐릿한 회절 패턴이 생성되는 현상을 방지할 수 있다. According to an embodiment, it is possible to adaptively determine the number of layers of a slab according to the input lattice constant and the positive axis parameter to prevent the generation of a diffraction pattern in which the HOLZ is included in the diffraction pattern or the diffraction point is blurred.
즉, 시료 생성부(602)는 HOLZ가 회절 패턴에 포함되는 형상이나 회절점이 흐릿한 회절 패턴이 생성되는 것을 방지하도록, 입력된 격자 상수와 정대축 파라미터에 따라 slab의 층 수를 적응적으로 결정할 수 있다. 이렇게 결정된 slab의 층들에 단위 격자들이 정렬될 수 있다. 결과적으로, 동일한 소재이더라도 사용자에 의해 입력된 파라미터들에 따라 slab의 층 수가 달라질수 있다. That is, the
HKL 벡터 생성부(604)는 도 10에 도시된 바와 같이 가상의 Eward sphere와 만나는 역격자 벡터를 생성할 수 있다. 상기 Eward sphere와 만나는 역격자에서 회절이 발생할 수 있으며, 따라서 회절 패턴을 구하기 위하여 회절이 발생하는 역격자를 검출할 수 있다. 여기서, 상기 역격자는 파라미터 설정부(600)에 의해 설정된 단위 격자에 따라 특정 프로그램 또는 수학식들을 이용함에 의해 자동으로 생성되는 파라미터일 수 있다. As shown in FIG. 10, the
구체적으로는, HKL 벡터 생성부(604)는 전자빔이 위치한 원점으로부터 기설정 거리(d)만큼 떨어진 영상 좌표(x,y)와 전자빔의 파장(λ)을 이용하여 역격자 벡터 h(x,y), k(x,y), l(x,y)를 하기 수학식 1 및 수학식 2로 계산할 수 있다. Specifically, the
수학식 1에서 보여지는 바와 같이 영상 좌표(x,y), 파장(λ) 및 전자빔이 위치한 원점으로부터의 거리(d)를 알고 있으면 χ를 구할 수 있으며, 구해진 χ를 이용하면 역격자 벡터[h(x,y), k(x,y), l(x,y)]가 자동으로 구해질 수 있다. As shown in
광원 생성부(606)는 광원의 형태와 광원의 세기를 입력으로 받아 시료 내 각 원자에 도달하는 전자빔의 밝기를 구할 수 있다. 이 때, 광원의 형태는 전자빔의 방향과 수직한 격자면을 기준으로 평평할 수도 있고 2D Gaussian 형태를 가질 수도 있다. The
시료 내 원자의 3차원 위치를 (xj, yj, zj)라 했을 때, 평평한 광원의 형태를 가정하면 각 원자에 도달하는 전자빔의 밝기는 하기 수학식 3과 같다. When the three-dimensional position of an atom in a sample is (x j , y j , z j ), assuming the shape of a flat light source, the brightness of an electron beam reaching each atom is as shown in Equation 3 below.
여기서, 는 광원의 세기를 나타낸다. here, represents the intensity of the light source.
2D Gaussian 광원의 형태를 가정하면 각 원자에 도달하는 전자빔의 밝기는 하기 수학식 4와 같다. Assuming the form of a 2D Gaussian light source, the brightness of the electron beam reaching each atom is expressed in Equation 4 below.
여기서, 는 x축으로의 표준편차를 의미하며, 는 y축으로의 표준편차를 나타낸다. here, is the standard deviation along the x-axis, represents the standard deviation along the y-axis.
3D Gaussian 광원의 형태를 가정하면 각 원자에 도달하는 전자빔의 밝기는 하기 수학식 5와 같다. Assuming the shape of a 3D Gaussian light source, the brightness of an electron beam reaching each atom is expressed in Equation 5 below.
여기서, 는 z축으로의 표준편차를 의미한다. here, is the standard deviation along the z-axis.
광원 생성부(606)에서는 연속적인 광원 형태를 만들기 위해 3차원 Gaussian을 활용할 수 있다. 이때, Gaussian의 3σ를 시료의 가로, 세로, 높이보다 작게 설정하여 시료의 가장자리에서 불연속점이 생기지 않게 설정할 수 있다. The light
다른 실시예에 따르면, 광원 생성부(606)는 2차원 Gaussian과 exponential decay 함수를 동시에 활용하여 2차원 Gaussian으로는 시료의 가로, 세로 방향에서 발생할 수 있는 불연속점을 제거하고 exponential decay 함수로는 시료의 높이 방향에서 발생할 수 있는 불연속점을 제거하는 방법을 사용할 수도 있다.According to another embodiment, the light
한편, 전자빔의 방향 기준으로 exponential decay를 적용하여 전자빔이 시료를 통과하면서 떨어지는 밝기를 모사할 수 있다. Exponential decay가 적용된 광원 은 하기 수학식 6과 같이 정의할 수 있다. On the other hand, by applying exponential decay based on the direction of the electron beam, it is possible to simulate the falling brightness as the electron beam passes through the sample. The light source to which exponential decay is applied can be defined as in Equation 6 below.
여기서, 는 exponential decay의 파라미터를 나타낸다. here, represents the parameter of exponential decay.
광원 생성부(606)에서 생성한 광원의 크기와 형태는 입력된 slab의 크기와 회절 패턴 영상의 크기 등에 따라 적응적으로 가변될 수 있으며, 그 결과 광원의 불연속점(discontinuity)으로부터 발생할 수 있는 회절 패턴의 링잉 효과를 방지할 수 있고, 이는 도 7에서 보여진다 .즉, 광원 생성부(606)는 회절 패턴의 링잉 효과를 방지하기 위하여 광원의 크기와 형태를 입력된 slab의 크기와 회절 패턴 영상의 크기에 따라 적응적으로 가변시켜 사용할 수 있다. The size and shape of the light source generated by the
회절 패턴 생성부(608)는 HKL 벡터 생성부(604)에 의해서 구해진 역격자 벡터[h(x,y), k(x,y), l(x,y)], 시료 내 원자 위치 및 광원 생성부(606)에서 획득한 전자빔의 밝기()를 이용하여 하기 수학식 7과 같이 누적된 회절 패턴(F(h,k,l))을 계산할 수 있다. The
여기서, 은 j번째 원자의 산란 인자(scattering factor)를 의미한다. 이 산란 인자는 원자의 종류에 따라 다를 수 있다. here, Means the scattering factor of the j-th atom. This scattering factor may vary depending on the type of atom.
이어서, 회절 패턴 생성부(608)는 누적된 회절 패턴의 최대값을 계산하고, 상기 계산된 최대값을 기준으로 상기 누적된 회절 패턴을 선형적으로 정규화하여 회절 패턴 영상을 생성할 수 있다. Subsequently, the diffraction
다른 실시예에 따르면, 회절 패턴 생성부(608)는 감마 보정(gamma correction)과 같은 영상처리 기법을 사용하여 비선형적으로 정규화하여 회절 패턴 영상을 생성할 수도 있다. 이 때, 회절 패턴 생성부(608)에서 시료에 포함된 각각의 원자들과 전자의 상호작용으로부터 발생하는 회절은 독립적으로 계산할 수 있기 때문에 CPU 병렬처리 혹은 GPGPU(General Purpose computing on Graphics Processing Unit)를 활용하여 빠르게 계산할 수 있다. 이렇게 생성된 SADP 영상은 도 13에서 보여진다. 도 13에서 보여지는 바와 같이 SADP 영상에 링잉 효과, HOLZ가 회절 패턴에 포함되는 현상 및 회절점이 흐릿한 회절 패턴이 발생하지 않는다. According to another embodiment, the diffraction
한편, 회절 패턴 생성부(608)는 누적된 회절값들을 SADP 영상으로 만들기 위해 다양한 함수를 적용할 수 있다. 예를 들어, 회절 패턴 생성부(608)는 선형 함수를 적용하여 회절 패턴을 생성할 수도 있고, 와 같이 감마 보정에서 사용되는 함수를 사용하여 회절 패턴을 생성할 수 있다. Meanwhile, the diffraction
정리하면, 본 실시예의 SADP 영상 생성 시스템은 역격자 벡터, 시료 내 원자의 위치 및 전자빔의 밝기를 이용하여 링잉 효과, HOLZ가 회절 패턴에 포함되는 현상 및 회절점이 흐릿한 회절 패턴이 생성되는 현상을 방지하는 SADP 영상을 생성할 수 있다.In summary, the SADP image generation system of this embodiment uses the reciprocal lattice vector, the position of atoms in the sample, and the brightness of the electron beam to prevent the ringing effect, the phenomenon in which the HOLZ is included in the diffraction pattern, and the phenomenon in which a diffraction pattern with blurred diffraction points is generated. SADP images can be created.
이하, 딥러닝을 이용하여 실제 TEM SADP 영상과 가상 TEM SADP 영상을 변환하는 시스템 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 살펴보겠다. Hereinafter, a system and method for converting a real TEM SADP image and a virtual TEM SADP image using deep learning will be described with reference to the accompanying drawings.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 실제 TEM SADP 영상과 가상 TEM SADP 영상을 상호 변환하는 시스템을 도시한 도면이고, 도 15는 Beam stopper를 이용하여 영상 중앙의 밝은 점을 가린 예시를 도시한 도면이며, 도 16은 축척 정보가 표시된 실제 TEM SADP 영상의 예시를 도시한 도면이다. 도 17은 실제 TEM SADP 영상에서 축척 정보를 지운 예시를 도시한 도면이고, 도 18은 JEMS 프로그램을 통하여 생성된 가상 TEM SADP 영상의 예시를 도시한 도면이며, 도 19는 가상 TEM SADP 영상으로부터 실제와 유사한 형태로 생성된 TEM SADP 영상의 예시를 도시한 도면이다. 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 실제-가상 상호 변환 알고리즘의 예시를 도시한 도면이다.14 is a diagram showing a system for mutually converting a real TEM SADP image and a virtual TEM SADP image according to an embodiment of the present invention, and FIG. 15 shows an example of blocking a bright point in the center of an image using a beam stopper. FIG. 16 is a diagram showing an example of an actual TEM SADP image with scale information displayed. 17 is a diagram showing an example of erasing scale information from a real TEM SADP image, FIG. 18 is a diagram showing an example of a virtual TEM SADP image generated through a JEMS program, and FIG. It is a diagram showing an example of a TEM SADP image generated in a similar form. 20 is a diagram showing an example of a real-virtual mutual conversion algorithm according to an embodiment of the present invention.
본 실시예의 실제 TEM SADP 영상과 가상 TEM SADP 영상을 상호 변환하는 시스템은 실제 회절 패턴 영상 정제부(1400), 가상 회절 패턴 생성부(1402), 실제-가상 상호 변환 알고리즘 학습부(1404) 및 이들의 동작을 전반적으로 제어하는 제어부를 포함한다. The system for converting the real TEM SADP image and the virtual TEM SADP image of the present embodiment includes a real diffraction
실제 회절 패턴 영상 정제부(1400)는 실제 TEM SADP 영상, 예를 들어 실험을 통하여 수집한 실제 TEM SADP 영상 또는 웹을 통하여 수집한 실제 TEM SADP 영상에서 불필요한 부분을 제거할 수 있다. The actual diffraction pattern
예를 들어, 실제 회절 패턴 영상 정제부(1400)는 도 15에 도시된 바와 같이 실제 TEM SADP 영상 내 추가적인 정보 기입을 위해 추가된 주석 정보, 축척 정보, 격자면 인덱스 정보 등을 제거할 수 있다. For example, as shown in FIG. 15 , the actual diffraction
일 실시예에 따르면, 실제 회절 패턴 영상 정제부(1400)는 실제 TEM SADP 영상으로부터 주석 정보를 지우고 포토샵과 같은 상용 영상처리 프로그램 또는 영상의 손실된 부분을 메꾸는 hole-filling 알고리즘을 이용하여 지운 부분에 배경을 합성할 수 있다. 이러한 과정을 통하여 획득된 SADP 영상이 도 17에 보여진다. 물론, 지운 부분을 메꾸는 한 프로그램의 제한은 없다. According to an embodiment, the actual diffraction pattern
다른 예로, 실제 회절 패턴 영상 정제부(1400)는 도 16에 도시된 바와 같이 축척 정보가 표시된 실제 TEM SADP 영상으로부터 축척 정보를 지우고 hole-filling 알고리즘 등을 통하여 지운 부분에 배경을 합성한 도 17에 도시된 바와 같은 SADP 영상을 생성할 수 있다. As another example, the actual diffraction
가상 회절 패턴 생성부(1402)는 입력된 격자 상수 및 단위 격자에 기초하여 JEMS, QSTEM, abTEM, Ladyne Software Suite, SingleCrystal, Condor 등의 TEM SADP 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 상기 실제 TEM SADP 영상에 대응하는 가상 TEM SADP 영상을 생성할 수 있다. 여기서, 상기 격자 상수 및 상기 단위 격자는 사용자에 의해 입력될 수도 있고, 상기 실제 TEM SADP 영상으로부터 추출하여 획득될 수도 있다. The virtual
격자 상수와 단위격자에 대한 정보가 CIF(Crystallography Information File), FHI-aims, XYZ와 같은 파일 형태로 주어졌을 때, JEMS 프로그램을 이용하여 생성한 가상 TEM SADP 영상은 도 18에 보여진다. 이 때, 상기 생성된 가상 SADP 영상은 추후 실제-가상 상호 변환 알고리즘 학습에 사용되기 때문에, 다양한 프로그램을 이용하여 SADP 영상을 생성하는 것보다는 하나의 프로그램을 이용하여 SADP 영상을 생성하는 것이 학습 과정에서 데이터의 다양성으로부터 기인하는 혼란을 줄일 수 있다.When information on the lattice constant and unit cell is given in the form of a file such as CIF (Crystallography Information File), FHI-aims, or XYZ, a virtual TEM SADP image generated using the JEMS program is shown in FIG. 18 . At this time, since the generated virtual SADP image is used for learning the real-virtual mutual conversion algorithm later, it is better to generate the SADP image using one program than to generate the SADP image using various programs in the learning process. Confusion caused by the diversity of data can be reduced.
예를 들어, 동일한 JEMS 프로그램을 이용하여 불필요한 부분이 제거된 실제 TEM SADP 영상들에 대응하는 가상 TEM SADP 영상들을 생성할 수 있으며, 가상 TEM SADP 영상을 생성하기 위하여 다른 프로그램은 사용하지 않을 수 있다.For example, virtual TEM SADP images corresponding to real TEM SADP images from which unnecessary parts have been removed may be generated using the same JEMS program, and other programs may not be used to generate virtual TEM SADP images.
다른 실시예에 따르면, 가상 회절 패턴 생성부(1402)는 도 6 내지 도 13에서 생성된 가상의 TEM SADP 영상들 중 상기 실제 TEM SADP 영상에 대응하는 가상의 SADP 영상을 선택할 수도 있다. 다른 관점에서는, 가상 회절 패턴 생성부(1402)는 도 6 내지 도 13에서 설명한 방법을 통하여 상기 실제 TEM SADP 영상에 대응하는 가상의 SADP 영상을 생성할 수도 있다. According to another embodiment, the virtual diffraction
이 경우, 가상 회절 패턴 생성부(1402)는 격자 상수, 단위 격자 내 원자의 상대적 위치와 정대축 파라미터 중 적어도 하나를 이용하여 시료를 생성하는 시료 생성부, 상기 단위 격자에 대응하는 역격자 벡터를 생성하는 벡터 생성부, 상기 생성된 시료 내 원자에 도달하는 전자빔의 밝기를 구하는 광원 생성부, 상기 생성된 역격자 벡터, 상기 시료 내 원자 위치 및 상기 구해진 전자빔의 밝기를 이용하여 가상의 회절 패턴 영상(TEM SADP 영상)을 생성하는 회절 패턴 생성부 및 상기 생성된 가상의 회절 패턴 영상 중 상기 실제 회절 패턴 영상에 대응하는 가상의 회절 패턴 영상을 선택하는 선택부를 포함할 수 있다. In this case, the virtual
실제-가상 상호 변환 알고리즘 학습부(1404)는 상기 실제 SADP 영상 및 상기 가상의 SADP 영상을 활용하여 가상 회절 패턴 도메인에 속한 영상으로부터 실제 회절 패턴 도메인에 속한 영상을 생성하거나, 실제 회절 패턴 도메인에 속한 영상으로부터 가상 회절 패턴 도메인에 속한 영상을 생성하는 실제-가상 상호 변환 알고리즘을 학습시킬 수 있다. The real-virtual mutual conversion
이어서, 실제-가상 상호 변환 알고리즘 학습부(1404)는 딥러닝 모델을 활용하여, 즉 딥러닝 기술을 이용하여 가상 회절 패턴 도메인에 속한 SADP 영상으로부터 실제 회절 패턴 도메인에 속한 SADP 영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 19에 도시된 바와 같이, 좌측에서 보여지는 가상 TEM SADP 영상으로부터 우측에서 보여지는 실제와 유사한 형태로 생성된 SADP 영상을 생성할 수 있다. Subsequently, the real-virtual mutual conversion
이 때, 실제 회절 패턴과 동일한 회절점 위치를 가지는 가상 회절 패턴을 준비하였다면, 두 도메인에 속한 영상 쌍이 필요한 알고리즘을 사용할 수 있다. 반면에, 상기 실제 회전 패턴과 상기 가상 회절 패턴 중 하나만 준비된 경우에는, 두 도메인에 속한 영상 쌍에 대한 정보가 요구되지 않는 알고리즘을 사용할 수 있다. At this time, if a virtual diffraction pattern having the same diffraction point position as the actual diffraction pattern is prepared, an algorithm requiring image pairs belonging to two domains may be used. On the other hand, when only one of the actual rotation pattern and the virtual diffraction pattern is prepared, an algorithm that does not require information on image pairs belonging to two domains can be used.
이러한 일련의 과정을 통해 실제-가상 상호 변환 알고리즘은 실제 TEM SADP 영상에 포함된 다양한 오차의 영향과 beam stopper의 영향 등을 통합적으로 고려하여 실제와 유사한 TEM SADP 영상을 생성할 수 있다.Through this series of processes, the real-virtual mutual conversion algorithm can generate a TEM SADP image similar to the real one by comprehensively considering the effects of various errors included in the actual TEM SADP image and the effect of the beam stopper.
다른 실시예에 따르면, 실제-가상 상호 변환 알고리즘 학습부(1404)는 가상 회절 패턴 도메인에 속한 SADP 영상으로부터 실제 회절 패턴 도메인에 속한 SADP 영상을 생성할 수 있을 뿐 아니라, 실제 회절 패턴 도메인에 속한 SADP 영상으로부터 가상 회절 패턴 도메인에 속한 SADP 영상을 생성할 수도 있다. 만약 TEM SADP 영상을 기반으로 딥러닝 어플리케이션을 만든다면, 입력은 실제 TEM SADP 영상이 될 것이다. According to another embodiment, the real-virtual mutual conversion
이 때, 실제 회절 패턴 도메인에 속한 입력된 SADP 영상을 가상 회절 패턴 도메인에 속한 SADP 영상으로 변환한다면, 가상 회절 패턴 도메인에 속한 SADP 영상으로 학습한 딥러닝 모델을 활용할 수 있다. At this time, if the input SADP image belonging to the actual diffraction pattern domain is converted into a SADP image belonging to the virtual diffraction pattern domain, the deep learning model learned with the SADP image belonging to the virtual diffraction pattern domain can be used.
도 20을 참조하여 실제-가상 상호 변환 알고리즘 학습부(1404)를 구체적으로 살펴보면, 실제-가상 상호 변환 알고리즘 학습부(1404)는 실제 회절 패턴 분별부; 가상 회절 패턴 분별부; Real2Sim 변환부; Sim2Real 변환부를 포함할 수 있다. Looking at the real-virtual mutual conversion
상기 실제 회절 패턴 분별부는 Sim2Real 변환부를 통해 실제 회절 패턴과 유사한 형태로 변환된 가상 회절 패턴과 실제 TEM을 통해 촬영된 회절 패턴을 구분하는 딥러닝 모델을 학습한다. 이 때, 실제 회절 패턴과 유사한 형태로 변환된 가상 회절 패턴과 실제 TEM을 통해 촬영된 회절 패턴은 모두 실제 회절 패턴 도메인에 속한 영상이다. The real diffraction pattern classification unit learns a deep learning model that distinguishes between a virtual diffraction pattern converted into a form similar to the actual diffraction pattern through the Sim2Real conversion unit and a diffraction pattern captured through the actual TEM. At this time, both the virtual diffraction pattern converted into a form similar to the actual diffraction pattern and the diffraction pattern photographed through the actual TEM are images belonging to the real diffraction pattern domain.
상기 가상 회절 패턴 분별부는 Real2Sim 변환부를 통해 가상 회절 패턴과 유사한 형태로 변환된 실제 회절 패턴과 시뮬레이션을 통해 생성된 가상 회절 패턴을 구분하는 딥러닝 모델을 학습한다. 이 때, 가상 회절 패턴과 유사한 형태로 변환된 실제 회절 패턴과 시뮬레이션을 통해 생성된 가상 회절 패턴은 모두 가상 회절 패턴 도메인에 속한 영상이다.The virtual diffraction pattern discrimination unit learns a deep learning model that distinguishes between an actual diffraction pattern converted into a form similar to the virtual diffraction pattern through the Real2Sim conversion unit and a virtual diffraction pattern generated through simulation. At this time, both the actual diffraction pattern converted into a form similar to the virtual diffraction pattern and the virtual diffraction pattern generated through simulation are images belonging to the virtual diffraction pattern domain.
상기 Real2Sim 변환부는 실제 회절 패턴 도메인에 속한 영상을 가상 회절 패턴 도메인에 속한 영상으로 변환하는 딥러닝 모델을 학습한다. 이 때, 상기 Sim2Real 변환부의 목표는 상기 가상 회절 패턴 분별부가 자신이 생성한 영상과 시뮬레이션을 통해 생성한 영상을 구분하지 못할 만큼 유사한 영상을 생성하는 것이다, The Real2Sim conversion unit learns a deep learning model that converts an image belonging to an actual diffraction pattern domain into an image belonging to a virtual diffraction pattern domain. At this time, the goal of the Sim2Real conversion unit is to generate an image that is so similar that the virtual diffraction pattern classifier cannot distinguish between an image generated by itself and an image generated through simulation.
상기 Sim2Real 변환부는 가상 회절 패턴 도메인에 속한 영상을 실제 회절 패턴 도메인에 속한 영상으로 변환하는 딥러닝 모델을 학습한다. 이 때, 상기 Real2Sim 변환부의 목표는 실제 회절 패턴 분별부가 자신이 생성한 영상과 실제 TEM을 통해 촬영한 영상을 구분하지 못할 만큼 유사한 영상을 생성하는 것이다.The Sim2Real conversion unit learns a deep learning model that converts an image belonging to a virtual diffraction pattern domain into an image belonging to an actual diffraction pattern domain. At this time, the goal of the Real2Sim conversion unit is to generate an image so similar that the actual diffraction pattern classification unit cannot distinguish between the image it generated and the image captured through the actual TEM.
실제-가상 상호 변환 알고리즘 학습부(1404)에 속한 네 개의 구성 요소들은 서로가 서로에게 영향을 주며 각자 자신에게 주어진 목표를 잘 수행할 수 있는 딥러닝 모델을 학습하게 되며, 최종적으로는 실제 회절 패턴 도메인에 속한 영상과 가상 회절 패턴 도메인에 속한 영상을 매끄럽게 상호 변환할 수 있게 된다.The four components belonging to the real-virtual mutual conversion
실험을 통해 실제 TEM SADP 영상을 획득하는 과정이 많은 시간을 필요로 하기 때문에, 만약 가상 회절 패턴 도메인에 속한 SADP 영상으로 학습한 딥러닝 모델을 실제 어플리케이션에서 사용할 수 있다면, 대량의 학습 데이터셋을 손쉽게 구할 수 있기 때문에 높은 성능을 가지는 어플리케이션을 구축할 수 있다.Since the process of acquiring actual TEM SADP images through experiments requires a lot of time, if a deep learning model trained with SADP images belonging to the virtual diffraction pattern domain can be used in real applications, a large training dataset can be easily obtained. Because of this, it is possible to build applications with high performance.
정리하면, 본 실시예의 실제 TEM SADP 영상과 가상 TEM SADP 영상을 상호 변환하는 시스템(영상 변환 시스템)은 수집한 실제 TEM SADP 영상에서 불필요한 정보를 제거하고, 불필요한 정보가 제거된 실제 TEM SADP 영상에 대응하는 가상의 TEM SADP 영상을 생성하며, 상기 생성된 가상의 TEM SADP 영상과 상기 실제 TEM SADP 영상을 활용하여 실제-가상 상호 변환 알고리즘을 학습할 수 있다. 이 때, 실제-가상 상호 변환 알고리즘은 가상 회절 패턴 도메인에 속한 SADP 영상으로부터 실제 회절 패턴 도메인에 속한 SADP 영상을 생성할 수도 있고, 실제 회절 패턴 도메인에 속한 SADP 영상으로부터 가상 회절 패턴 도메인에 속한 SADP 영상을 생성할 수도 있다. In summary, the system (image conversion system) for converting between real TEM SADP images and virtual TEM SADP images of this embodiment removes unnecessary information from the collected real TEM SADP images, and corresponds to the real TEM SADP images from which unnecessary information has been removed It is possible to generate a virtual TEM SADP image to be generated, and to learn a real-virtual mutual conversion algorithm by utilizing the generated virtual TEM SADP image and the real TEM SADP image. At this time, the real-virtual mutual conversion algorithm may generate a SADP image belonging to the real diffraction pattern domain from an SADP image belonging to the virtual diffraction pattern domain, or a SADP image belonging to the virtual diffraction pattern domain from the SADP image belonging to the real diffraction pattern domain. can also create
가상 TEM SADP로부터 실제와 유사한 TEM SADP 영상을 생성함으로써, 실제 TEM 실험상에서 발생할 수 있는 다양한 오차를 모사할 수 있다.By generating a TEM SADP image similar to the real one from the virtual TEM SADP, various errors that may occur in an actual TEM experiment can be simulated.
또한, TEM SADP 영상을 활용한 딥러닝 어플리케이션을 만들 때, 실제-가상 상호 변환 알고리즘을 통해 실제 TEM SADP와 가상 TEM SADP 사이의 간극을 줄임으로써 시뮬레이션으로 생성한 가상 데이터가 딥러닝 학습에 효과적으로 사용될 수 있다.In addition, when creating a deep learning application using TEM SADP images, virtual data generated by simulation can be effectively used for deep learning learning by reducing the gap between the real TEM SADP and the virtual TEM SADP through a real-virtual mutual conversion algorithm. there is.
한편, 전술된 실시예의 구성 요소는 프로세스적인 관점에서 용이하게 파악될 수 있다. 즉, 각각의 구성 요소는 각각의 프로세스로 파악될 수 있다. 또한 전술된 실시예의 프로세스는 장치의 구성 요소 관점에서 용이하게 파악될 수 있다.On the other hand, the components of the above-described embodiment can be easily grasped from a process point of view. That is, each component can be identified as each process. In addition, the process of the above-described embodiment can be easily grasped from the viewpoint of components of the device.
또한 앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.In addition, the technical contents described above may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program commands recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiments or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler. A hardware device may be configured to act as one or more software modules to perform the operations of the embodiments and vice versa.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. The embodiments of the present invention described above have been disclosed for illustrative purposes, and those skilled in the art having ordinary knowledge of the present invention will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention, and such modifications, changes, and additions will be considered to fall within the scope of the following claims.
600 : 파라미터 설정부
602 : 시료 생성부
604 : HKL 벡터 생성부
606 : 광원 생성부
608 : 회절 패턴 생성부
1400 : 실제 회절 패턴 영상 정제부
1402 : 가상 회절 패턴 생성부
1404 : 실제-가상 상호 변환 알고리즘 학습부600: parameter setting unit 602: sample generating unit
604: HKL vector generator 606: light source generator
608: diffraction pattern generation unit 1400: actual diffraction pattern image refinement unit
1402: virtual diffraction pattern generation unit 1404: real-virtual mutual conversion algorithm learning unit
Claims (20)
상기 불필요한 정보를 제거한 실제 회절 패턴 영상에 대응하는 가상 회절 패턴 영상을 획득하는 가상 회절 패턴 생성부; 및
상기 불필요한 정보를 제거한 실제 회절 패턴 영상과 상기 가상 회절 패턴 영상 중 적어도 하나를 이용하여 가상 회절 패턴 도메인에 속한 영상으로부터 실제 회절 패턴 도메인에 속한 영상을 생성하거나, 실제 회절 패턴 도메인에 속한 영상으로부터 가상 회절 패턴 도메인에 속한 영상을 생성하는 실제-가상 상호 변환 알고리즘 학습부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회절 패턴 영상 변환 시스템. an actual diffraction pattern image refiner that removes unnecessary information from the actual diffraction pattern image;
a virtual diffraction pattern generator that obtains a virtual diffraction pattern image corresponding to the actual diffraction pattern image from which the unnecessary information has been removed; and
An image belonging to the real diffraction pattern domain is generated from an image belonging to the virtual diffraction pattern domain by using at least one of the real diffraction pattern image from which the unnecessary information is removed and the virtual diffraction pattern image, or a virtual diffraction pattern image belonging to the real diffraction pattern domain is used. A diffraction pattern image conversion system comprising a real-virtual mutual conversion algorithm learning unit for generating an image belonging to a pattern domain.
상기 TEM SADP 시뮬레이션 프로그램은 입력된 격자 상수 및 단위 격자에 기초하여 상기 실제 TEM SADP 영상에 대응하는 가상 TEM SADP 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 회절 패턴 영상 변환 시스템. The method of claim 2, wherein the virtual diffraction pattern generator uses a TEM SADP simulation program,
The TEM SADP simulation program generates a virtual TEM SADP image corresponding to the actual TEM SADP image based on the input lattice constant and unit cell.
격자 상수, 단위 격자 내 원자의 상대적 위치와 정대축 파라미터 중 적어도 하나를 이용하여 시료를 생성하는 시료 생성부;
상기 단위 격자에 대응하는 역격자 벡터를 생성하는 벡터 생성부;
상기 생성된 시료 내 원자에 도달하는 전자빔의 밝기를 구하는 광원 생성부;
상기 생성된 역격자 벡터, 상기 시료 내 원자 위치 및 상기 구해진 전자빔의 밝기를 이용하여 가상의 회절 패턴 영상을 생성하는 회절 패턴 생성부; 및
상기 생성된 가상의 회절 패턴 영상 중 상기 실제 회절 패턴 영상에 대응하는 가상의 회절 패턴 영상을 선택하는 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회절 패턴 영상 변환 시스템. The method of claim 2, wherein the virtual diffraction pattern generator,
a sample generator for generating a sample using at least one of a lattice constant, a relative position of an atom in a unit cell, and a positive axis parameter;
a vector generator for generating a reciprocal lattice vector corresponding to the unit cell;
a light source generating unit that obtains the brightness of electron beams reaching the atoms in the generated sample;
a diffraction pattern generating unit generating a virtual diffraction pattern image using the generated reciprocal lattice vector, the position of an atom in the sample, and the obtained brightness of the electron beam; and
And a selection unit for selecting a virtual diffraction pattern image corresponding to the actual diffraction pattern image from among the generated virtual diffraction pattern images.
상기 광원 생성부는 상기 광원의 불연속점으로부터 발생할 수 있는 회절 패턴의 링잉 효과를 방지하도록 상기 광원의 형태와 상기 광원의 세기를 입력된 slab의 크기 또는 회절 패턴 영상의 크기에 따라 적응적으로 가변시키는 것을 특징으로 하는 회절 패턴 영상 변환 시스템. 9. The method of claim 8 , wherein the sample generating unit prevents a phenomenon in which a high order laue zone (HOLZ) is included in a diffraction pattern or a diffraction pattern in which diffraction points are blurred is generated according to a lattice constant and a positive axis parameter among the input parameters. slab Adaptively determines the number of layers of
The light source generating unit adaptively changes the shape of the light source and the intensity of the light source according to the size of the input slab or the size of the diffraction pattern image to prevent the ringing effect of the diffraction pattern that may occur from the discontinuous point of the light source. Characterized by a diffraction pattern image conversion system.
Real2Sim 변환부;
Sim2Real 변환부;
상기 Sim2Real 변환부를 통해 실제 회절 패턴과 유사한 형태로 변환된 가상 회절 패턴과 실제 TEM을 통해 촬영된 회절 패턴을 구분하는 딥러닝 모델을 학습시키는 실제 회절 패턴 분별부; 및
상기 Real2Sim 변환부를 통해 가상 회절 패턴과 유사한 형태로 변환된 실제 회절 패턴과 시뮬레이션을 통해 생성된 가상 회절 패턴을 구분하는 딥러닝 모델을 학습시키는 가상 회절 패턴 분별부를 포함하되,
상기 Real2Sim 변환부는 상기 실제 회절 패턴 도메인에 속한 영상을 상기 가상 회절 패턴 도메인에 속한 영상으로 변환하는 딥러닝 모델을 학습시키며,
상기 Sim2Real 변환부는 가상 회절 패턴 도메인에 속한 영상을 실제 회절 패턴 도메인에 속한 영상으로 변환하는 딥러닝 모델을 학습시키는 것을 특징으로 하는 회절 패턴 영상 변환 시스템.The method of claim 2, wherein the real-virtual mutual conversion algorithm learning unit,
Real2Sim conversion unit;
Sim2Real conversion unit;
an actual diffraction pattern classification unit for learning a deep learning model that distinguishes between a virtual diffraction pattern converted into a form similar to the actual diffraction pattern through the Sim2Real conversion unit and a diffraction pattern photographed through an actual TEM; and
A virtual diffraction pattern classification unit for learning a deep learning model that distinguishes between an actual diffraction pattern converted into a form similar to the virtual diffraction pattern through the Real2Sim conversion unit and a virtual diffraction pattern generated through simulation,
The Real2Sim converter trains a deep learning model that converts an image belonging to the real diffraction pattern domain into an image belonging to the virtual diffraction pattern domain,
The diffraction pattern image conversion system, characterized in that the Sim2Real conversion unit learns a deep learning model that converts an image belonging to a virtual diffraction pattern domain to an image belonging to an actual diffraction pattern domain.
상기 불필요한 정보를 제거한 실제 회절 패턴 영상에 대응하는 가상 회절 패턴 영상을 획득하는 가상 회절 패턴 생성부; 및
상기 실제 회절 패턴 영상과 상기 가상 회절 패턴 영상 중 적어도 하나를 이용하여 학습된 딥러닝 알고리즘을 이용하여 가상 회절 패턴 도메인에 속한 회절 패턴 영상으로부터 실제 회절 패턴 도메인에 속한 회절 패턴 영상을 생성하는 알고리즘 학습부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회절 패턴 영상 변환 시스템. an actual diffraction pattern image refiner that removes unnecessary information from the actual diffraction pattern image;
a virtual diffraction pattern generator that obtains a virtual diffraction pattern image corresponding to the actual diffraction pattern image from which the unnecessary information has been removed; and
An algorithm learning unit for generating a diffraction pattern image belonging to an actual diffraction pattern domain from a diffraction pattern image belonging to a virtual diffraction pattern domain by using a deep learning algorithm learned using at least one of the actual diffraction pattern image and the virtual diffraction pattern image. Diffraction pattern image conversion system, characterized in that it comprises.
상기 불필요한 정보를 제거한 실제 회절 패턴 영상에 대응하는 가상 회절 패턴 영상을 획득하는 가상 회절 패턴 생성부; 및
상기 실제 회절 패턴 영상과 상기 가상 회절 패턴 영상 중 적어도 하나를 이용하여 학습된 딥러닝 알고리즘을 이용하여 실제 회절 패턴 도메인에 속한 회절 패턴 영상으로부터 가상 회절 패턴 도메인에 속한 회절 패턴 영상을 생성하는 알고리즘 학습부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회절 패턴 영상 변환 시스템. an actual diffraction pattern image refiner that removes unnecessary information from the actual diffraction pattern image;
a virtual diffraction pattern generator that obtains a virtual diffraction pattern image corresponding to the actual diffraction pattern image from which the unnecessary information has been removed; and
An algorithm learning unit for generating a diffraction pattern image belonging to a virtual diffraction pattern domain from a diffraction pattern image belonging to an actual diffraction pattern domain by using a deep learning algorithm learned using at least one of the actual diffraction pattern image and the virtual diffraction pattern image. Diffraction pattern image conversion system, characterized in that it comprises.
상기 실제 회절 패턴 영상과 상기 가상 회절 패턴 영상 중 적어도 하나를 이용하여 가상 회절 패턴에서 실제와 유사한 회절 패턴을 생성할 수 있는 알고리즘을 학습시키는 알고리즘 학습부를 포함하며,
상기 가상 회절 패턴 생성부는,
사용자에 의해 입력된 파라미터들을 이용하여 slab 형태의 시료를 생성하는 시료 생성부;
전자빔이 위치한 원점으로부터 기설정 거리만큼 이격된 영상 좌표와 상기 전자빔의 파장을 이용하여 Eward sphere와 만나는 역격자 벡터를 생성하는 벡터 생성부;
입력된 광원의 형태와 광원의 세기를 이용하여 상기 시료 내 각 원자에 도달하는 전자빔의 밝기를 구하는 광원 생성부;
상기 생성된 역격자 벡터, 상기 시료 내 원자 위치 및 상기 구해진 전자빔의 밝기를 이용하여 누적된 회절 패턴을 계산하고, 상기 누적된 회절 패턴의 최대값을 계산하며, 상기 계산된 최대값을 기준으로 상기 누적된 회절 패턴을 선형적으로 정규화하여 회절 패턴 영상을 생성하는 회절 패턴 생성부; 및
상기 생성된 가상의 회절 패턴 영상 중 상기 실제 회절 패턴 영상에 대응하는 가상의 회절 패턴 영상을 선택하는 선택부를 포함하되,
상기 회절 패턴 영상은 TEM SADP 영상이고,
상기 시료 생성부는 HOLZ(High Order Laue Zone)가 회절 패턴에 포함되거나 회절점이 흐릿한 회절 패턴이 생성되는 현상을 방지하도록 상기 입력된 파라미터들 중 격자 상수와 정대축 파라미터에 따라 slab의 층 수를 적응적으로 결정하며,
상기 광원 생성부는 상기 광원의 불연속점으로부터 발생할 수 있는 회절 패턴의 링잉 효과를 방지하도록 상기 광원의 형태와 상기 광원의 세기를 입력된 slab의 크기 또는 생성될 회절 패턴 영상의 크기에 따라 적응적으로 가변시키는 것을 특징으로 하는 회절 패턴 영상 변환 시스템. a virtual diffraction pattern generator for acquiring a virtual diffraction pattern image corresponding to the actual diffraction pattern image; and
An algorithm learning unit for learning an algorithm capable of generating a diffraction pattern similar to a real one from a virtual diffraction pattern using at least one of the real diffraction pattern image and the virtual diffraction pattern image,
The virtual diffraction pattern generator,
a sample generating unit generating a slab-type sample using parameters input by a user;
a vector generator that generates a reciprocal lattice vector that meets the Eward sphere by using image coordinates separated by a predetermined distance from the origin where the electron beam is located and the wavelength of the electron beam;
a light source generating unit that obtains brightness of an electron beam reaching each atom in the sample by using the type and intensity of the light source input;
An accumulated diffraction pattern is calculated using the generated reciprocal lattice vector, the position of an atom in the sample, and the obtained brightness of the electron beam, a maximum value of the accumulated diffraction pattern is calculated, and the a diffraction pattern generating unit generating a diffraction pattern image by linearly normalizing the accumulated diffraction patterns; and
A selection unit for selecting a virtual diffraction pattern image corresponding to the actual diffraction pattern image from among the generated virtual diffraction pattern images,
The diffraction pattern image is a TEM SADP image,
The sample generation unit adjusts the number of layers of the slab according to the lattice constant and the positive axis parameter among the input parameters to prevent a phenomenon in which the HOLZ (High Order Laue Zone) is included in the diffraction pattern or a diffraction pattern with blurry diffraction points is generated determined by
The light source generation unit adaptively varies the shape of the light source and the intensity of the light source according to the size of the input slab or the size of the diffraction pattern image to be generated to prevent the ringing effect of the diffraction pattern that may occur from the discontinuous point of the light source Diffraction pattern image conversion system, characterized in that to do.
상기 불필요한 정보를 제거한 실제 회절 패턴 영상에 대응하는 가상 회절 패턴 영상을 생성하는 단계; 및
상기 불필요한 정보를 제거한 실제 회절 패턴 영상과 상기 가상 회절 패턴 영상 중 적어도 하나를 이용하여 가상 회절 패턴 도메인에 속한 영상으로부터 실제 회절 패턴 도메인에 속한 영상을 생성하거나, 실제 회절 패턴 도메인에 속한 영상으로부터 가상 회절 패턴 도메인에 속한 영상을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회절 패턴 영상 변환 방법. removing unnecessary information from the actual diffraction pattern image;
generating a virtual diffraction pattern image corresponding to the actual diffraction pattern image from which the unnecessary information is removed; and
An image belonging to the real diffraction pattern domain is generated from an image belonging to the virtual diffraction pattern domain by using at least one of the real diffraction pattern image from which the unnecessary information is removed and the virtual diffraction pattern image, or a virtual diffraction pattern image belonging to the real diffraction pattern domain is used. A diffraction pattern image conversion method comprising the step of generating an image belonging to a pattern domain.
상기 TEM SADP 시뮬레이션 프로그램은 JEMS, QSTEM, abTEM, Ladyne Software Suite, SingleCrystal 또는 Condor 중 하나인 것을 특징으로 하는 회절 패턴 영상 변환 방법. The method of claim 18, wherein a virtual diffraction pattern image corresponding to the actual diffraction pattern image is generated using a TEM SADP simulation program that takes a lattice constant and a unit cell as inputs,
The TEM SADP simulation program is a diffraction pattern image conversion method, characterized in that one of JEMS, QSTEM, abTEM, Ladyne Software Suite, SingleCrystal or Condor.
A computer-readable recording medium recording program codes for performing the method of any one of claims 17 to 19.
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Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69125445T2 (en) * | 1990-09-29 | 1997-07-17 | British Tech Group | Method and apparatus for measuring the transport properties of a fluid in porous media by means of magnetic resonance imaging |
JP2000039409A (en) * | 1998-05-18 | 2000-02-08 | Rigaku Corp | Diffraction condition simulation device, diffraction measurement system, and crystal analysis system |
KR100403419B1 (en) | 1997-06-06 | 2003-10-30 | 오브이디 키네그람 악티엔게젤샤프트 | Diffractive surface pattern |
JP2005099020A (en) * | 2003-09-22 | 2005-04-14 | Samsung Electronics Co Ltd | Method for analyzing structure of material using convergent beam electron diffraction |
KR20080111573A (en) | 2007-06-19 | 2008-12-24 | 현대자동차주식회사 | Manufacturing method of specimen for transmission electron microscopy |
KR20150078359A (en) * | 2013-12-30 | 2015-07-08 | 엘지디스플레이 주식회사 | Method and device of generating multi-view image with resolution scaling function |
JP6255494B2 (en) * | 2014-07-07 | 2017-12-27 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Electron microscope and sample observation method |
US20190043690A1 (en) * | 2017-08-01 | 2019-02-07 | Battelle Memorial Institute | Optimized sub-sampling in an electron microscope |
KR101964529B1 (en) | 2017-11-16 | 2019-04-02 | 한국기초과학지원연구원 | Transmission electron microscope and image correction method thereof |
KR101967300B1 (en) | 2017-10-27 | 2019-04-09 | 아토리서치(주) | Method and apparatus for virtual machine image creation automation |
KR102005508B1 (en) | 2017-12-01 | 2019-07-30 | 김태경 | Image display optical apparatus and image generation method thereof |
KR20200028406A (en) * | 2017-07-04 | 2020-03-16 | 마이크로-엡실론 메세테크니크 게엠베하 앤체오. 카게 | Method and apparatus for optically measuring the surface of a measurement object |
KR102111124B1 (en) | 2019-05-28 | 2020-05-15 | (주)위아프렌즈 | A Reconstruction Method of Lens-free Diffraction Image and Portable Analyzing Device of Water Particles Using this |
JP2020523634A (en) * | 2017-06-13 | 2020-08-06 | ビュージックス コーポレーションVuzix Corporation | Image light guide with overlapping grating for extended light distribution |
JP2020537123A (en) * | 2017-10-09 | 2020-12-17 | 南京大学 | Imaging equipment, imaging method and imaging system |
KR102221931B1 (en) | 2014-02-11 | 2021-03-02 | 옥스포드 인스트루먼츠 나노테크놀로지 툴스 리미티드 | Method of Performing Electron Diffraction Pattern Analysis Upon a Sample |
KR20210122161A (en) | 2020-03-30 | 2021-10-08 | 에프이아이 컴파니 | Simultaneous tem and stem microscope |
KR20210130953A (en) | 2020-04-23 | 2021-11-02 | 엔에이치엔 주식회사 | Method and system for creating virtual image based deep-learning |
KR20210143922A (en) * | 2019-04-19 | 2021-11-29 | 케이엘에이 코포레이션 | Method and system for combining X-ray metrology data sets to improve parameter estimation |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5715923A (en) * | 1980-07-02 | 1982-01-27 | Osaka Gas Co Ltd | Testing method for welding of socket |
-
2021
- 2021-12-02 KR KR1020210170519A patent/KR102582498B1/en active IP Right Grant
- 2021-12-03 KR KR1020210171533A patent/KR102528617B1/en active
Patent Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69125445T2 (en) * | 1990-09-29 | 1997-07-17 | British Tech Group | Method and apparatus for measuring the transport properties of a fluid in porous media by means of magnetic resonance imaging |
KR100403419B1 (en) | 1997-06-06 | 2003-10-30 | 오브이디 키네그람 악티엔게젤샤프트 | Diffractive surface pattern |
JP2000039409A (en) * | 1998-05-18 | 2000-02-08 | Rigaku Corp | Diffraction condition simulation device, diffraction measurement system, and crystal analysis system |
JP2005099020A (en) * | 2003-09-22 | 2005-04-14 | Samsung Electronics Co Ltd | Method for analyzing structure of material using convergent beam electron diffraction |
KR20080111573A (en) | 2007-06-19 | 2008-12-24 | 현대자동차주식회사 | Manufacturing method of specimen for transmission electron microscopy |
KR20150078359A (en) * | 2013-12-30 | 2015-07-08 | 엘지디스플레이 주식회사 | Method and device of generating multi-view image with resolution scaling function |
KR102221931B1 (en) | 2014-02-11 | 2021-03-02 | 옥스포드 인스트루먼츠 나노테크놀로지 툴스 리미티드 | Method of Performing Electron Diffraction Pattern Analysis Upon a Sample |
JP6255494B2 (en) * | 2014-07-07 | 2017-12-27 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Electron microscope and sample observation method |
JP2020523634A (en) * | 2017-06-13 | 2020-08-06 | ビュージックス コーポレーションVuzix Corporation | Image light guide with overlapping grating for extended light distribution |
KR20200028406A (en) * | 2017-07-04 | 2020-03-16 | 마이크로-엡실론 메세테크니크 게엠베하 앤체오. 카게 | Method and apparatus for optically measuring the surface of a measurement object |
US20190043690A1 (en) * | 2017-08-01 | 2019-02-07 | Battelle Memorial Institute | Optimized sub-sampling in an electron microscope |
JP2020537123A (en) * | 2017-10-09 | 2020-12-17 | 南京大学 | Imaging equipment, imaging method and imaging system |
KR101967300B1 (en) | 2017-10-27 | 2019-04-09 | 아토리서치(주) | Method and apparatus for virtual machine image creation automation |
KR101964529B1 (en) | 2017-11-16 | 2019-04-02 | 한국기초과학지원연구원 | Transmission electron microscope and image correction method thereof |
KR102005508B1 (en) | 2017-12-01 | 2019-07-30 | 김태경 | Image display optical apparatus and image generation method thereof |
KR20210143922A (en) * | 2019-04-19 | 2021-11-29 | 케이엘에이 코포레이션 | Method and system for combining X-ray metrology data sets to improve parameter estimation |
KR102111124B1 (en) | 2019-05-28 | 2020-05-15 | (주)위아프렌즈 | A Reconstruction Method of Lens-free Diffraction Image and Portable Analyzing Device of Water Particles Using this |
KR20210122161A (en) | 2020-03-30 | 2021-10-08 | 에프이아이 컴파니 | Simultaneous tem and stem microscope |
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