Компьютерная дифракционная томография: сравнительный анализ применения управляемого и вейвлет-фильтров для обработки изображений

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Проведена цифровая обработка рентгеновских проекционных 2D-изображений точечного дефекта кулоновского типа в кристалле Si(111), регистрируемых детектором на фоне статистического гауссовского шума, с использованием управляемого фильтра и вейвлет-фильтра с функцией Добеши 4-го порядка. Эффективность фильтрации 2D-изображений определяется путем расчета усредненных по всем точкам относительных квадратичных отклонений интенсивностей фильтрованного и эталонного (незашумленного) 2D-изображений. Сравнение рассчитанных величин среднеквадратичных относительных отклонений интенсивностей показывает, что рассматриваемые методы работают достаточно хорошо и могут эффективно использоваться на практике для шумовой обработки рентгеновских дифракционных изображений, используемых для 3D-реконструкции наноразмерных дефектов кристаллических структур.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. И. Бондаренко

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: bondarenko.v@crys.ras.ru
Россия, Москва

C. C. Рехвиашвили

Институт прикладной математики и автоматизации – филиал Федерального научного центра “Кабардино-Балкарский научный центр РАН”

Email: bondarenko.v@crys.ras.ru
Россия, Нальчик

Ф. Н. Чуховский

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”; Институт прикладной математики и автоматизации – филиал Федерального научного центра “Кабардино-Балкарский научный центр РАН”

Email: bondarenko.v@crys.ras.ru
Россия, Москва; Нальчик

Список литературы

  1. Asadchikov V., Buzmakov A., Chukhovskii F. et al. // J. Appl. Cryst. 2018. V. 51. P. 1616. https://doi.org/10.1107/S160057671801419X
  2. Danilewsky A.N., Wittge J., Croell A. et al. // J. Cryst. Growth. 2011. V. 318. P. 1157. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2010.10.199
  3. Danilewsky A., Helfen L., Hamann E., Baumbach T. // Phys. Rev. Lett. 2017. V. 119. P. 215504. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.215504
  4. Chukhovskii F.N., Konarev P.V., Volkov V.V. // Acta Cryst. A. 2020. V. 76. P. 16. https://doi.org/10.1107/S2053273320000145
  5. Бондаренко В.И., Конарев П.В., Чуховский Ф.Н. // Кристаллография. 2020. Т. 65. № 6. С. 845. https://doi.org/10.31857/S0023476120060090
  6. Chukhovskii F.N., Konarev P.V., Volkov V.V. // Crystals. 2023. V. 13. P. 561. https://doi.org/10.3390/cryst13040561
  7. Yang W., Hong J.-Y., Kim J.-Y. et al. // Sensors. 2020. V. 20. P. 3063. https://doi.org/10.3390/s20113063
  8. Hendriksen A.A., Bührer M., Leone L. et al. // Sci. Rep. 2021. V. 11. P. 11895. https://doi.org/10.1038/s41598-021-91084-8
  9. Liu N., Schumacher T. // Sensors. 2020. V. 20. P. 1423. https://doi.org/10.3390/s20051423
  10. Hamming R.W. Numerical Methods for Scientists and Engineers. Dover Publications, 2012. 752 p.
  11. He K., Sun J., Tang X. // IEEE Trans. Pattern Anal. Machine Intell. 2013. V. 35. № 6. P. 1397. https://doi.org/10.1109/TPAMI.2012.213
  12. Karumuri R., Kumari S.A. // IEEE2nd International Conference on Communication and Electronics Systems (ICCES), 2017. p. 545. https://doi.org/10.1109/CESYS.2017.8321137
  13. Li Z., Zheng J., Zhu Z. et al. // IEEE Trans. Image Process. 2015. V. 24. P. 120. https://doi.org/10.1109/TIP.2014.2371234
  14. Caraffa L., Tarel J.P., Charbonnier P. // IEEE Trans. Image Process. 2015. V. 24. № 4. P. 1199. https://doi.org/10.1109/TIP.2015.2389617
  15. Ham B., Cho M., Ponce J. // IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell. 2018. V. 40. № 1. P. 192. https://doi.org/10.1109/TPAMI.2017.2669034
  16. Sun Z., Han B., Li J. et al. // IEEE Trans. Image Process. 2020. V. 29. P. 500. https://doi.org/10.1109/TIP.2019.2928631
  17. Pham C.C., Ha S.V.U., Jeon J.W. // Pacific-Rim Symp. on Image and Video Technology, Gwangju, Republic of Korea. 2011. P. 323. https://doi.org/10.1007/978-3-642-25367-6_29
  18. Pham C.C., Jeon J.W. // 19th IEEE Int. Conf. on Image Processing. Orlando, FL, USA. 2012. P. 993. https://doi.org/10.1109/icip.2012.6467522
  19. Tsai C.L., Tu W.C., Chien S.Y. // IEEE Int. Conf. on Image Processing (ICIP), Québec City, Québec, Canada. 2015. P. 43. https://doi.org/10.1109/ICIP.2015.7350756
  20. Zhang Y.Q., Ding Y., Liu J. // IET Image Process. 2013. V. 7. № 3. P. 270. https://doi.org/10.1049/iet-ipr.2012.0351
  21. Shujin Zhu, Zekuan Yu // IET Image Process. 2020. V. 14. № 11. P. 2561. https://doi.org/10.1049/iet-ipr.2019.1471
  22. Рехвиашвили С.Ш. // Письма в ЖТФ. 2002. Т. 28. № 6. С. 46.
  23. Потапов А.А., Рехвиашвили С.Ш. // ЖТФ. 2018. Т. 88. № 6. С. 803. https://doi.org/10.21883/JTF.2018.06.46008.2159
  24. Mallat S. A Wavelet Tour of Signal Processing. The Sparse Way. 3rd Edition. Academic Press, 2008. 832 p.
  25. Дремин И.М., Иванов О.В., Нечитайло В.А. // Успехи физ. наук. 2001. Т. 171. № 5. С. 465. https://doi.org/10.3367/UFNr.0171.200105a.0465
  26. Welstead S. Fractal and Wavelet Image Compression Techniques. SPIE Publications, 1999. 254 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024