JP2008171756A - Distortion measuring method and luminance correction method of electron microscope - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電子顕微鏡の歪み測定方法及び輝度補正方法に関し、更に詳しくは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて自動的にステージ移動を行なう分野又は像の歪みを補正する分野に利用される電子顕微鏡の歪み補正方法及び輝度補正方法に関する。 The present invention relates to a distortion measuring method and a luminance correcting method of an electron microscope, and more specifically, an electron microscope used in the field of automatically moving a stage using a transmission electron microscope (TEM) or the field of correcting image distortion. The present invention relates to a distortion correction method and a luminance correction method.
ＴＥＭを用いて像を観察する場合、像の歪みが問題となっている。図３は歪みの概念図である。（ａ）は歪みがない場合の格子状画像例、（ｂ）はたる型歪み、（ｃ）は糸巻き歪みと呼ばれるものである。これらの歪みが生じると、試料上の長さの計測が正確にできないばかりでなく、画像上で見つけた位置に自動的にステージを移動するような自動化システムにおいて正確な移動ができないという問題を生じる。また、歪みによって像が局所的に伸び縮みすることで観察される輝度が高くなったり低くなったりするため、同じ視野の中においても明るさが大きく変化し、試料のコントラストを公平に比較することができない。 When an image is observed using a TEM, image distortion is a problem. FIG. 3 is a conceptual diagram of distortion. (A) is an example of a lattice image when there is no distortion, (b) is a barrel distortion, and (c) is a pincushion distortion. When these distortions occur, not only the length on the sample cannot be measured accurately, but also the problem that the accurate movement cannot be achieved in an automated system that automatically moves the stage to the position found on the image. . In addition, since the observed brightness increases or decreases due to the local expansion and contraction of the image due to distortion, the brightness changes greatly in the same field of view, and the contrast of the sample should be compared fairly. I can't.
従って、歪みを低減するための種々の手法が提案されている。その一つの例として、電子銃から発生した電子線を試料上に収束するための収束レンズ系と、該試料を透過した電子線を拡大結像する結像レンズ系と、該結像レンズ系による像を撮像する手段とを有し、該撮像する手段に前記結像レンズ系による像の歪みを補正する手段を設けた技術が知られている（例えば特許文献１参照）。 Therefore, various methods for reducing distortion have been proposed. As one example, a focusing lens system for focusing an electron beam generated from an electron gun on a sample, an imaging lens system for enlarging an image of an electron beam transmitted through the sample, and the imaging lens system There has been known a technique in which an image capturing unit is provided and a unit for correcting image distortion caused by the imaging lens system is provided in the image capturing unit (see, for example, Patent Document 1).
また、Ｘ，Ｙ偏向信号を補正回路に入れて、４象限に分割された領域において選択されたそれぞれの領域に限定してＸ，Ｙとも単独に補正を行ない出力して、ＣＲＴ偏向コイルにてＣＲＴを部分的な補正を行った偏向信号により偏向するようにした技術が知られている（例えば特許文献２参照）。
普通の像観察用のレンズ状態においては、よく調整された場合はこれらの歪みは無視できるほど小さいが、染色しない生物試料の観察などにおいては広い視野を確保したり像のコントラストをよくする目的でしばしば回折パターン用のレンズ状態が用いられ、その場合には大きな像歪みを生じることが多い。 In normal lens conditions for image observation, these distortions are negligibly small when adjusted well, but for the purpose of ensuring a wide field of view and improving image contrast when observing biological samples that are not stained. Often a lens state for the diffraction pattern is used, which often results in large image distortion.
図４に示したのは、炭素の薄い膜に等間隔に円形の孔が空いた試料（ホーリーカーボンと呼ばれる）の像であるが、強い糸巻き歪みのためにほとんどの孔が楕円になり、大きさも間隔も等しく見えない。また、本来視野全体で均一的なコントラストであるはずが、歪みによる像の伸びが大きい周辺部においては、中心部よりかなり輝度が低くなっている。 FIG. 4 shows an image of a sample (called holey carbon) in which circular holes are formed at equal intervals in a thin carbon film, but most of the holes are elliptical due to strong pincushion distortion. Neither does it look equal. In addition, although the contrast should be uniform over the entire field of view, the brightness is considerably lower in the peripheral area where the image is greatly elongated due to distortion than in the central area.
生体高分子やウイルスを単粒子解析という手法で構造解析する場合には、しばしばこのようなホーリーカーボンの孔の部分に試料液を入れて凍らせたものを用いて像を撮影するが、多数の像を必要とするために撮影の自動化が検討されている。例えば、図４のような像をデジタルカメラで撮影してコンピュータに取り込み、その画像を用いてどの孔に撮影に行くべきかをソフトウェアが自動的に決定したり、使用者が決定してソフトウェアに指示したりする。 When analyzing structures of biological macromolecules and viruses using a technique called single particle analysis, images are often taken using a sample liquid that has been frozen in such holes in holey carbon. Automating photography is being studied because it requires images. For example, an image as shown in FIG. 4 is taken with a digital camera and loaded into a computer, and the software automatically determines which hole to go to using that image, or the user decides on the software. Or give instructions.
ところが、そのようにしてステージを移動すべき位置を画像上で決定しても、このような強い歪みのある像においては正確にその位置に移動することができない。また、撮影すべき孔の判定はしばしば孔の部分の輝度を基準に決める。試料液が入っていない空の孔では全ての電子線が透過するため輝度が高く、試料液が入りすぎて撮影に適さないほど分厚くなってしまった孔は電子線が透過しにくいため輝度が低い。 However, even if the position where the stage is to be moved is determined on the image in this way, such an image with strong distortion cannot be accurately moved to that position. The determination of the hole to be photographed is often determined based on the luminance of the hole portion. In the empty hole that does not contain the sample solution, all the electron beams are transmitted, so the brightness is high, and in the hole that is too thick for the sample solution to enter, the brightness is low because the electron beam is difficult to transmit. .
試料液がほどよく入っている撮影に適した孔は、その中間の輝度で観測されるのである。しかしながら、歪みによって孔の輝度が変化してしまうと、撮影に適した孔を見つけることができなくなる。そのため、歪みを測定して形状と輝度の両方を補正するための手法が要求されている。 A hole suitable for photographing where the sample liquid is moderately contained is observed at an intermediate brightness. However, if the brightness of the hole changes due to distortion, it is impossible to find a hole suitable for photographing. Therefore, a method for measuring distortion and correcting both shape and brightness is required.
歪みを測定する手法は、一般の光を用いたカメラによる撮影において多数用意されているが、いずれもカメラのレンズ系の固定された歪みを測定・補正するものであり、専用のパターンが印刷された試料を撮影して一度だけ行われる。しかしながら、電子顕微鏡による観察のようにレンズ状態がしばしば変更されて毎日のように歪みの状態が変化する状況ではこのような測定・補正方法は用いることができない。 Many methods of measuring distortion are available for shooting with a camera using ordinary light, but all measure and correct fixed distortions in the camera lens system, and a special pattern is printed. This is done only once by photographing the sample. However, such a measurement / correction method cannot be used in a situation in which the lens state is frequently changed as in the case of observation with an electron microscope and the state of distortion changes every day.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、電子顕微鏡による観察において、容易に歪みを測定し、形状と輝度の両方を補正することができる電子顕微鏡の歪み測定方法及び輝度補正方法を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a problem, and an electron microscope distortion measurement method and luminance correction capable of easily measuring distortion and correcting both shape and luminance in observation with an electron microscope. It aims to provide a method.
（１）請求項１記載の発明は、ホーリーカーボンを用いて試料を作成し、ＴＥＭに挿入して観察に適したレンズ状態にし、結像系により結像された画像をデジタルカメラにより取り込み、取り込んだ画像を表示すると共に、等間隔に格子状に並んだ円を孔の模式図として、画像の上に重ねて表示し、表示された画像の周辺に表示されたボタン等を用いて、模式図を実際の孔に合わせ込み、模式図を実際の孔に合わせ込んだ時の歪みの中心と歪みの大きさを算出し、これら歪みの中心と歪みの大きさを記憶するようにしたことを特徴とする。
（２）請求項２記載の発明は、ホーリーカーボンを用いて試料を作成し、ＴＥＭに挿入して観察に適したレンズ状態にし、結像系により結像された画像をデジタルカメラにより取り込み、取り込んだ画像を表示すると共に、等間隔に格子状に並んだ円を孔の模式図として、画像の上に重ねて表示し、表示された画像の周辺に表示されたボタン等を用いて、模式図を実際の孔に合わせ込み、模式図を実際の孔に合わせ込んだ時の歪みの中心と歪みの大きさを算出し、算出した歪みの中心と歪みの大きさとから画像の輝度を補正するようにしたことを特徴とする。
(1) In the first aspect of the invention, a sample is prepared using holey carbon, inserted into a TEM to obtain a lens state suitable for observation, and an image formed by an imaging system is captured by a digital camera and captured. In addition to displaying an image, a circle arranged in a lattice at equal intervals is displayed as a schematic diagram of a hole, superimposed on the image, and a schematic diagram using buttons etc. displayed around the displayed image The center of the distortion and the magnitude of the distortion when the schematic diagram was fitted to the actual hole were calculated, and the center of the distortion and the magnitude of the distortion were stored. And
(2) In the invention described in claim 2, a sample is prepared using holey carbon, inserted into a TEM to obtain a lens state suitable for observation, and an image formed by an imaging system is captured by a digital camera and captured. In addition to displaying an image, a circle arranged in a lattice at equal intervals is displayed as a schematic diagram of a hole, superimposed on the image, and a schematic diagram using buttons etc. displayed around the displayed image The center of the distortion and the magnitude of the distortion when the schematic diagram is fitted to the actual hole are calculated, and the brightness of the image is corrected from the calculated distortion center and the magnitude of the distortion. It is characterized by that.
（１）請求項１記載の発明によれば、等間隔に格子状にならんだ円を孔の模式図として、画像の上に重ねて表示し、模式図が実際の孔に合わせ込まれた時の歪みの中心と歪みの大きさを算出し、歪みの中心と歪みの大きさとから、電子顕微鏡の歪みを測定することができる。
（２）請求項２記載の発明によれば、等間隔に格子状にならんだ円を孔の模式図として、画像の上に重ねて表示し、模式図が実際の孔に合わせ込まれた時の歪みの中心と歪みの大きさを算出し、歪みの中心と歪みの大きさとから、電子顕微鏡の輝度を補正することができる。
(1) According to the invention described in claim 1, when circles arranged in a lattice pattern at equal intervals are displayed as a schematic diagram of a hole so as to be superimposed on an image, and the schematic diagram is aligned with an actual hole The center of distortion and the magnitude of distortion can be calculated, and the distortion of the electron microscope can be measured from the center of distortion and the magnitude of distortion.
(2) According to the invention described in claim 2, when circles arranged in a lattice pattern at equal intervals are displayed as a schematic diagram of a hole so as to be superimposed on the image, and the schematic diagram is aligned with the actual hole The center of distortion and the magnitude of distortion can be calculated, and the brightness of the electron microscope can be corrected from the center of distortion and the magnitude of distortion.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明システムの構成例を示す図である。図において、１は透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）、４はＴＥＭ像を撮影するデジタルカメラ、３はデジタルカメラ４からの画像を取り込んで、歪みの測定、輝度の補正を行なうコンピュータ、３ａはディスプレイである。２はデジタルカメラ４の画像をコンピュータ３に転送するための画像取り込み用ケーブルである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the system of the present invention. In the figure, 1 is a transmission electron microscope (TEM), 4 is a digital camera that takes a TEM image, 3 is a computer that takes an image from the digital camera 4 and measures distortion and corrects brightness, and 3a is a display. is there. Reference numeral 2 denotes an image capturing cable for transferring an image of the digital camera 4 to the computer 3.
このように構成されたシステムにおいて、コンピュータ３では、本発明によるソフトウェアが動作し、画像取り込み用ケーブル２を介してデジタルカメラ４から画像を取得したり、歪み測定のためのユーザインタフェースをディスプレイ３ａに表示する。 In the system configured as described above, the computer 3 operates the software according to the present invention, acquires an image from the digital camera 4 via the image capturing cable 2, and provides a user interface for distortion measurement on the display 3 a. indicate.
図２は本発明システムの動作フローを示す図である。以下、このフローに沿って本発明を説明する。
Ｓ１：ホーリーカーボン試料を準備
操作者は、ホーリーカーボンを用いて試料を作成し、ＴＥＭ１に挿入して観察に適したレンズ状態にする。
Ｓ２：本発明のソフトウェアを起動
操作者はコンピュータ３をオンにし、本発明のソフトウェアを起動する。
Ｓ３：デジタルカメラから画像取り込み
本発明のソフトウェアは、画像取り込み用ケーブル２を介してデジタルカメラ４から画像を取り込む。
Ｓ４：画像と孔の模式図を表示
本発明のソフトウェアは、取り込んだ画像をディスプレイ３ａに表示する。同時に等間隔に格子状に並んだ円を孔の模式図として、画像の上に重ねて表示する。また、孔の模式図の位置、円の半径、間隔、格子の傾き、歪みの中心、歪みの程度を変更するためのボタン等を表示する。
FIG. 2 is a diagram showing an operation flow of the system of the present invention. Hereinafter, the present invention will be described along this flow.
S1: Preparation of holey carbon sample The operator creates a sample using holey carbon and inserts it into the TEM 1 to obtain a lens state suitable for observation.
S2: Start the software of the present invention The operator turns on the computer 3 and starts the software of the present invention.
S3: Image Capture from Digital Camera The software of the present invention captures an image from the digital camera 4 via the image capture cable 2.
S4: Image and hole schematic diagram are displayed The software of the present invention displays the captured image on the display 3a. At the same time, circles arranged in a lattice pattern at equal intervals are displayed as a schematic diagram of holes superimposed on the image. In addition, a button for changing the position of the schematic diagram of the hole, the radius of the circle, the interval, the inclination of the lattice, the center of distortion, the degree of distortion, and the like are displayed.
図５は本発明のソフトウェアの実施画面の例を示す図である。図に示す表示は、全てコンピュータ３のディスプレイ３ａに表示される。１０は画像表示部、１１は画像、１２は孔の模式図である。孔の模式図の位置は、マウスによるドラッグで変更する。２０は円の半径を変更するためのボタン、２１は孔の間隔を変更するためのボタン、２２は格子の傾きを変更するためのボタン、２３は歪みの中心を変更するためのボタン、２４は歪みの程度を変更するためのボタンである。 FIG. 5 is a diagram showing an example of a software implementation screen according to the present invention. All the displays shown in the figure are displayed on the display 3 a of the computer 3. 10 is an image display unit, 11 is an image, and 12 is a schematic view of a hole. The position of the schematic diagram of the hole is changed by dragging with the mouse. 20 is a button for changing the radius of the circle, 21 is a button for changing the interval between holes, 22 is a button for changing the inclination of the lattice, 23 is a button for changing the center of distortion, and 24 is a button for changing the center of distortion. It is a button for changing the degree of distortion.
このように、表示部１０には、デジタルカメラ４から取り込んだ像が表示され、それに重ねて孔の模式図（等間隔に並んだ円）、模式図の中心位置（十字）、歪みの中心（×印）が表示されている。この図では、模式図の中心を表す十字と、歪みの中心を表す×印とが重なっている。
Ｓ５：模式図と実際の孔を合わせる
操作者は本発明のソフトウェア上に表示されたボタン等を用いて、孔の模式図の位置、円の半径をボタン２０で、間隔をボタン２１で、格子の傾きをボタン２２で、歪みの中心をボタン２３で、歪みの程度をボタン２４で変更し（図６〜図９、詳細後述）、模式図を実際の孔に合わせ込む（図９）。
In this manner, the image captured from the digital camera 4 is displayed on the display unit 10, and a schematic diagram of holes (circles arranged at equal intervals), a center position of the schematic diagram (cross), and a distortion center ( X mark) is displayed. In this figure, a cross representing the center of the schematic diagram and an X mark representing the center of distortion overlap.
S5: Align schematic diagram with actual hole The operator uses buttons etc. displayed on the software of the present invention, the position of the schematic diagram of the hole, the radius of the circle with the button 20, the interval with the button 21, the grid The button 22 is used to change the tilt, the button 23 is used to set the center of distortion, and the button 24 is used to change the degree of distortion (FIGS. 6 to 9, which will be described in detail later).
ここで、歪みの中心を（ｘ０，ｙ０）、歪みの大きさをκとして画像に歪みを加えると、画像上の位置（ｘ１，ｙ１）にある部分は、以下の式で表される（ｘ２，ｙ２）に移動する。 Here, when the distortion is applied to the image with the distortion center being (x0, y0) and the distortion magnitude being κ, the portion at the position (x1, y1) on the image is represented by the following expression (x2 , Y2).
本発明のソフトウェアは、この式を用いて、操作者が指定した歪みを模式図に加えることが可能である。但し、κが負の時は歪みはたる型、κが正の時は歪みは糸巻き型となる。
Ｓ６：歪みパラメータを記憶
本発明のソフトウェアは、Ｓ５で操作者によって決定された歪みの中心（ｘ０，ｙ０）と歪みの程度κを記憶する。これらのパラメータを用いて、画像に逆向きの歪みをかけることで、歪みのない画像を生成することができる。これにより、試料上の長さの計測が正確にでき、ステージの正確な移動が可能となる。
The software of the present invention can add distortion specified by the operator to the schematic diagram using this equation. However, when κ is negative, the distortion is a drooping type, and when κ is positive, the distortion is a pincushion type.
S6: Store distortion parameters The software of the present invention stores the distortion center (x0, y0) and the distortion degree κ determined by the operator in S5. An image without distortion can be generated by applying a reverse distortion to the image using these parameters. As a result, the length on the sample can be accurately measured, and the stage can be accurately moved.
因みに、形状の補正は（１）式、（２）式で行なうことができるが、輝度の補正も行なう必要がある。図４に示すように、画像の中心が輝度が高く、画像の周辺は輝度が低い。そこで、輝度の補正を行なう必要がある。（１），（２）式を極座標で表すと次式のようになる。 Incidentally, the correction of the shape can be performed by the equations (1) and (2), but the luminance must also be corrected. As shown in FIG. 4, the center of the image has a high luminance, and the periphery of the image has a low luminance. Therefore, it is necessary to correct the luminance. When the expressions (1) and (2) are expressed in polar coordinates, the following expressions are obtained.
ここで、Ｒ，ｒは次式に示すものとなる。 Here, R and r are as shown in the following equation.
ｒのＲによる微分は、次式のようになる。 The differentiation of r by R is as follows.
これを用いて図１０の微小面積ΔｓとΔＳの関係を考える。図１０は歪みのないもともとの状態における微小部分の面積Δｓが歪みによってΔＳとして観測される様子を示す模式図である。Δｓにおける輝度をｉとし、Δｓが歪みによってΔＳに引き伸ばされた結果、Ｉとして観測されるとすると、
ｉ・Δｓ＝Ｉ・ΔＳ
であるから、
ｉ＝Ｉ・ΔＳ／Δｓ
となる。ところで、Δｓ及びΔＳは図１０より
Δｓ＝ｒ・Δｒ・Δθ
ΔＳ＝Ｒ・ΔＲ・ΔΘ
と表される。これらの式を用いて、位置（ｘ２，ｙ２）に観測された輝度Ｉの本来の輝度ｉは
ｉ＝Ｉ・ΔＳ／Δｓ＝Ｉ・Ｒ・ΔＲ・ΔΘ／ｒ・Δｒ・Δθ
＝Ｉ・（１＋κＲ2）3／（１−κＲ2） （７）
で求めることができる。即ち、位置（ｘ２，ｙ２）における観測された輝度Ｉを（７）式により輝度ｉに変換することで、本来の輝度に補正することができる。
Using this, the relationship between the minute areas Δs and ΔS in FIG. 10 will be considered. FIG. 10 is a schematic diagram showing how the area Δs of the minute portion in the original state without distortion is observed as ΔS due to distortion. Assuming that the luminance at Δs is i and Δs is stretched to ΔS by distortion, as a result of being observed as I,
i · Δs = I · ΔS
Because
i = I · ΔS / Δs
It becomes. By the way, Δs and ΔS are obtained from FIG. 10. Δs = r · Δr · Δθ
ΔS = R ・ ΔR ・ ΔΘ
It is expressed. Using these equations, the original luminance i of the luminance I observed at the position (x2, y2) is i = I · ΔS / Δs = I · R · ΔR · ΔΘ / r · Δr · Δθ
= I · (1 + κR 2 ) 3 / (1-κR 2 ) (7)
Can be obtained. That is, the observed luminance I at the position (x2, y2) is converted into the luminance i by the equation (7), so that the original luminance can be corrected.
次に、図６〜図９について説明する。図６は図５の状態から操作者が孔の模式図の中心を移動して模式図の孔の一つを実際の孔の一つに合わせた例を示す図である。十字は模式図の中心位置、×印は歪みの中心位置である。模式図の中心の移動は、マウスによるドラッグで変更する。図７は図６の状態から操作者が孔の模式図の格子を回転して孔の模式図の傾きを実際の孔の並びの傾きに合わせた例を示す図である。傾きの変更は、傾き変更用のボタン２２で行なう。 Next, FIGS. 6 to 9 will be described. FIG. 6 is a diagram showing an example in which one of the holes in the schematic diagram is matched with one of the actual holes by moving the center of the schematic diagram of the hole from the state of FIG. The cross is the center position of the schematic diagram, and the cross is the center position of the distortion. The movement of the center of the schematic diagram is changed by dragging with the mouse. FIG. 7 is a view showing an example in which the operator rotates the lattice of the hole schematic diagram from the state of FIG. 6 so that the inclination of the hole schematic diagram is matched with the inclination of the actual hole arrangement. The inclination is changed with the inclination changing button 22.
図８は図７の状態から操作者が孔の模式図の半径と間隔を修正して孔の模式図の一部を歪みの小さい領域における実際の孔に合わせた例を示す図である。半径の修正はボタン２０により行ない、間隔の修正はボタン２１により行なう。図９は図８の状態から操作者が孔の模式図に加える歪みの中心と歪みの強さを修正して、画像全体で孔の模式図を実際の孔に合わせた例を示す図である。歪みの中心の修正はボタン２３により行ない、歪みの強さの修正はボタン２４により行なう。 FIG. 8 is a diagram showing an example in which the operator corrects the radius and interval of the schematic diagram of the hole from the state of FIG. 7 and matches a part of the schematic diagram of the hole with the actual hole in the region with small distortion. The radius is corrected by the button 20, and the interval is corrected by the button 21. FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which the center of distortion and the strength of distortion applied by the operator to the schematic diagram of the hole are corrected from the state of FIG. 8, and the schematic diagram of the hole is matched to the actual hole in the entire image. . The center of distortion is corrected by the button 23, and the strength of distortion is corrected by the button 24.
図９に示すように孔の模式図を実際の孔に合わせた状態で、（１）式、（２）式に示す歪みの中心（ｘ０，ｙ０）と、歪みの大きさκが求まったことになる。そこで、歪みによる移動座標（ｘ２，ｙ２）が求まる。そして、この移動座標（ｘ２，ｙ２）と符号が逆向きの歪みをかけることで歪みのない画像を生成することができる。 As shown in FIG. 9, the strain center (x0, y0) and the strain magnitude κ shown in the equations (1) and (2) have been obtained in the state where the schematic diagram of the holes is aligned with the actual holes. become. Therefore, the movement coordinates (x2, y2) due to distortion are obtained. An image without distortion can be generated by applying a distortion in which the movement coordinates (x2, y2) and the sign are opposite to each other.
図１１は強い糸巻き歪みにより輝度と形状が変化して観測された画像（左上）（ａ）と、その画像の歪みを測定して形状のみ補正した画像（右上）（ｂ）と、輝度のみ補正した画像（左下）（ｃ）と、形状と輝度の両方を補正した画像（右下）（ｄ）を示している。（ａ）では、画像の周辺にいくほど画像がゆがんでおり、また輝度の補正はなされていないので、画像の中心部が輝度が高いことが分かる。（ｂ）に示す画像では、形状の補正がなされているので、周辺の画像もゆがみがなくなっている。しかしながら、輝度の補正はなされていないので、画像の中心部が輝度が高い状態は改善されていない。 FIG. 11 shows an image (upper left) (a) observed by changing the luminance and shape due to strong pincushion distortion, an image (upper right) (b) obtained by measuring the distortion of the image and correcting only the shape, and correcting only the luminance. An image (lower left) (c) and an image (lower right) (d) corrected for both shape and luminance are shown. In (a), since the image is distorted as it goes to the periphery of the image, and the luminance is not corrected, it can be seen that the luminance of the central portion of the image is high. In the image shown in (b), since the shape is corrected, the surrounding images are also distorted. However, since the luminance is not corrected, the state where the luminance of the central portion of the image is high is not improved.
（ｃ）に示す画像では、（ａ）に示す画像から輝度のみ補正した画像を示している。画像の中心部が輝度が高い状態は改善されているが、ゆがみは依然として残っている。（ｄ）に示す画像では、画像の形状及び輝度共に補正されていることが分かる。 The image shown in (c) shows an image obtained by correcting only the luminance from the image shown in (a). Although the state in which the central portion of the image has high brightness is improved, the distortion still remains. It can be seen that both the shape and brightness of the image are corrected in the image shown in (d).
以上、詳細に説明したように、本発明によれば歪みを容易に測定することができるようになる。また、測定して記憶した歪みパラメータ（歪みの中心と歪みの程度）を用いて歪みを補正することにより、歪みのない画像を生成することができる。また、同時に輝度を補正することもできる。この結果、歪みのない画像を用いれば、精密な計測や正確なステージ移動、試料のコントラストの正確な評価が可能となる。 As described above in detail, according to the present invention, distortion can be easily measured. Further, by correcting the distortion using the measured and stored distortion parameters (distortion center and distortion degree), an image without distortion can be generated. At the same time, the luminance can be corrected. As a result, if an image without distortion is used, precise measurement, accurate stage movement, and accurate evaluation of the contrast of the sample can be performed.
１ 透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）
２ 画像取り込み用ケーブル
３ コンピュータ
３ａ ディスプレイ
４ デジタルカメラ
1 Transmission electron microscope (TEM)
2 Image capture cable 3 Computer 3a Display 4 Digital camera
Claims (2)
結像系により結像された画像をデジタルカメラにより取り込み、
取り込んだ画像を表示すると共に、等間隔に格子状に並んだ円を孔の模式図として、画像の上に重ねて表示し、
表示された画像の周辺に表示されたボタン等を用いて、模式図を実際の孔に合わせ込み、
模式図を実際の孔に合わせ込んだ時の歪みの中心と歪みの大きさを算出し、
これら歪みの中心と歪みの大きさを記憶する
ようにしたことを特徴とする電子顕微鏡像の歪み測定方法。 Create a sample using Holy Carbon and insert it into a TEM to make a lens suitable for observation.
The image formed by the imaging system is captured by a digital camera,
Display the captured image and display circles arranged in a grid at regular intervals as a schematic diagram of the hole, overlaid on the image,
Using the buttons displayed around the displayed image, align the schematic diagram with the actual hole,
Calculate the center of distortion and the magnitude of distortion when the schematic diagram is fitted to the actual hole,
An electron microscope image distortion measuring method characterized in that the center of distortion and the magnitude of distortion are stored.
結像系により結像された画像をデジタルカメラにより取り込み、
取り込んだ画像を表示すると共に、等間隔に格子状に並んだ円を孔の模式図として、画像の上に重ねて表示し、
表示された画像の周辺に表示されたボタン等を用いて、模式図を実際の孔に合わせ込み、
模式図を実際の孔に合わせ込んだ時の歪みの中心と歪みの大きさを算出し、
算出した歪みの中心と歪みの大きさとから画像の輝度を補正するようにしたことを特徴とする電子顕微鏡の輝度補正方法。 Create a sample using Holy Carbon and insert it into a TEM to make a lens suitable for observation.
The image formed by the imaging system is captured by a digital camera,
Display the captured image and display circles arranged in a grid at regular intervals as a schematic diagram of the hole, overlaid on the image,
Using the buttons displayed around the displayed image, align the schematic diagram with the actual hole,
Calculate the center of distortion and the magnitude of distortion when the schematic diagram is fitted to the actual hole,
A luminance correction method for an electron microscope, wherein the luminance of an image is corrected from the calculated distortion center and distortion magnitude.
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| JP2007005820A JP4891788B2 (en) | 2007-01-15 | 2007-01-15 | Electron microscope image distortion correction method and brightness correction method |
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