(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過型電子顕微鏡のカメラの画像からアウトライヤ画素を除去する方法であって、
ａ．所望される、画素当たりｎ個の電子の露光を設定し、
ｂ．一連のサブフレーム画像を提供するために、前記カメラを一連のサブフレーム露光に露出し、前記一連のサブフレーム露光の数は前記所望される露光に基づくものであり、
ｃ．前記一連の全てのサブフレーム露光の画像信号の平均を以下の式により算出し、
【数１】
0006527940.tif 000011
前記上付き文字ゼロは、前記画像信号の平均が未処理のデータに基づく初期平均であることを示し、
前記下付き文字ｉおよびｊは、各サブフレーム露光における画素の指標であり、
前記ｋは、サブフレームの数の指標であって、
ｄ．所望の偽陽性アウトライヤ画素数を達成するように選択された第１の閾値を設定し、
ｅ．前記サブフレーム露光について、前記画像信号と前記平均との差の絶対値が、前記第１の閾値を超えている画素を、それぞれ見積もり、そして、
ｆ．訂正されたサブフレームの画像を形成するために、前記第１の閾値を超えている前記サブフレームの画像における画素を、前記画像信号の平均からの対応する画素でそれぞれ置換する方法。
【請求項２】
前記一連の露光における各画素配置について、一連の露光の標準偏差を算出し、
そして、前記第１の閾値は、閾値の要素によって、前記算出された標準偏差と関連している、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ｈ．訂正した露光を形成するために、前記訂正したサブフレームの画像を合算する、ステップをさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ステップｃからステップｆは、ステップｈを実行する前に繰り返される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記画像信号の平均は、移動平均である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ｇ．前記一連の露光、及び前記画像信号の移動平均から、移動分散を算出し、そして、前記一連の露光における各画素の配置に対して、前記移動分散から前記一連の露光の移動平均の標準偏差を算出し、
そして、前記第１の閾値は閾値要素によって、前記算出された標準偏差と関連している、請求項５に記載の、方法。
【請求項７】
前記サブフレームの露光の全ては、等しい強度である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ｇ．前記一連の露光における各画素の配置に対して一連の露光の標準偏差をさらに算出し、
そして、前記第１の閾値は閾値要素によって、前記算出された標準偏差と関連している、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ｈ．訂正した露光を形成するために、訂正したサブフレームの画像を合算するステップをさらに備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記標準偏差は、平均信号レベルに予め設定された比例係数を積算することにより算出される、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
ｈ．訂正した露光を形成するために、訂正したサブフレームの画像を合算するステップをさらに備える、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記平均から前記第１の閾値よりもさらに離れており、前記画素の近くにある近傍の画素を評価するために前記第１の閾値よりも低い値の第２の閾値を設定し、前記近傍の画素を前記平均から前記第２の閾値よりも離れた画素と置換する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
非破壊読み出しの連続によって、透過型電子顕微鏡のカメラの画像からアウトライヤ画素を除去する方法であって、
ａ．一連の画像を生成するために一連の非破壊読み出しを実行し、第１の画像、及び少なくとも１の連続する画像を伴って開始し、
ｂ．第１の画像を除き、各画像から前に読み込んだ画像を減算することにより一連の差分画像を生成し、
ｃ．前記一連の差分画像に亘って、画像信号の強度の平均を以下の式により算出し、
【数２】
0006527940.tif 000012
前記上付き文字ゼロは、前記画像信号の平均が未処理のデータに基づく初期平均であることを示し、
前記下付き文字ｉおよびｊは、各サブフレーム露光における画素の指標であり、
前記ｋは、サブフレームの数の指標であって、
ｄ．所望の偽陽性アウトライヤ画素数を達成するように選択された第１の閾値を設定し、
ｅ．前記サブフレーム露光について、前記画像信号と前記平均との差の絶対値が、前記第１の閾値を超えている画素を、それぞれ見積もり、そして、
ｆ．訂正された一連の画像を形成するために、前記平均に対して前記第１の閾値よりも外れた値に超えている画素を備える前記差分画像のいずれかに続いて形成された前記一連の画像における画素をそれぞれ置換するものであって、前記画素を、前記画像信号の平均からの対応する画素で置換する方法。
【請求項１４】
ｇ．合算した画像を形成するために、訂正した一連の画像を合算するステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ステップｃからステップｆは、ステップｇを実行する前に繰り返される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ｇ．前記一連の露光における各画素の配置に対して前記一連の露光の標準偏差をさらに算出し、
そして、前記第１の閾値は、閾値の要素によって、前記算出された標準偏差と関連している、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記平均から前記第１の閾値よりもさらに離れており、前記画素の近くにある近傍の画素を評価するために前記第１の閾値よりも低い値の第２の閾値を設定し、前記近傍の画素を前記平均から前記第２の閾値よりも離れた画素と置換する、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記平均から前記第１の閾値よりもさらに離れており、前記画素の近くにある近傍の画素を評価するために前記第１の閾値よりも低い値の第２の閾値を設定し、前記近傍の画素を前記平均から前記第２の閾値よりも離れた画素と置換する、
請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、電子顕微鏡画像処理の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子顕微鏡用カメラは、電子画像を光画像に変換するシンチレータ、光画像をキャプチャしてこれをシンチレータからオフセットした平面に転送する光学系、そして、光画像をキャプチャするためのシリコンセンサのいずれかを利用した、間接的な結画像方法を使用して、独占的に製造されてきた。それらの光学部品は、溶融ファイバプレートまたはレンズのいずれかで構成されている。光画像を転送する主な機能とは別に、それらの光学系は電子ビームによる直接照明、及びシンチレータ、又は電子顕微鏡の上方段の光線による制動照射を通じて発生するＸ線からシリコンセンサをシールドしている。この副次機能は、Ｘ線がセンサに当たることによって生じるダメージからセンサを保護し、画像の劣化を抑制する役割を担っている。この光学系は、後者の機能を実行する際に、部分的にのみ有効である。
【０００３】
シンチレータそして電子顕微鏡の上方段において発生するＸ線の小さなフラクションは、光学系を通過し、シリコンセンサのエピタキシャル層において直接検出され、その入光点において、電子ビームにより形成された画像に重なる、小さな輝点を作り出す。
【０００４】
これらの点は画像の質に寄与しないが、むしろ、以下の理由により質を低下させる。すなわち（１）シンチレータにおけるランダムな照射角度と、その後の散乱は、Ｘ線とシンチレータにおいて生成された電子を有する画像信号との空間的相関を破壊する。そして、（２）直接検出されるＸ線が、シンチレーション後の入射電子及び光学系による画像転送によって与えられる正味の信号よりも著しく多くの信号を、シリコンセンサによって検出されたこの画像に付加する。したがって、このＸ線により生じる点の数を最小化することが望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この点を低減させる主な方法は、シンチレータとセンサとの間に存在する質量を増加させることであった。この方法は、電子ビームのエネルギが高過ぎる場合も、シンチレータとセンサの間に必要な材料を配置する十分な空間がない場合も、十分効果的とは言えない。さらに、レンズ光学系の場合、光学設計はＸ線のシールドをするために必要な材料としては不十分な量が要求されることになる。
【０００６】
加えて、シンチレータの制動照射を除き、そこにおけるＸ線は、他の照射線の源である。これらは宇宙線や局所環境における照射性元素の破壊を含み、これも画像に対して輝点を作り出す。カメラのハウジング及び光学系によるシールドは、これら照射の形成も低減させるが、制動照射の場合のように、これは１００％効果的ではない。加えて、シンチレータ及び転送光学系のない直接検出のセンサは、標本画像に統計的に表現されず、その画質を乱す、漂遊散乱及び他の照射線の検出が問題となる。
【０００７】
したがって、そのような入射電子ビームと他の照射源によってセンサ内に生じるＸ線によって作られる点を完全に除去する技術が求められている。
【０００８】
意図された画像の統計的な特性に適合しない様々なソースからのスポットは、アウトライヤと呼ばれる。アウトライヤを除去するための画像処理技術は、発生源に関わらず、上述した全ての様々な照射誘発スポットのソースに対処するであろう。
【０００９】
統合された露光からアウトライヤを除去する画像処理技術が知られている。これらの技術においては、アウトライヤ以外の局所的な期待値の範囲を示すために、局所画像の統計は評価され、そして、アウトライヤは、局所的な期待値の範囲に落ち込まない画素として識別される。その範囲は通常、標準偏差の倍数を使用することが示され、直接発光検出事象を受けない画素からアウトライヤを識別することの失敗を最小化するために選択される。一般的に、標準偏差又は他の統計的偏差値の測定は、局所的な照明の強度（ここでは、画素当たりの電子照射、又は単に電子照射として参照される）、及び局部的な標本画像の輝度にも依存して変化し、そしてその標本は、一の画像から次へと、そして一の領域から次へと、一の画像の範囲において、変化し、その閾値は、通常、処理される画像毎に評価される。
【００１０】
このアプローチには多くの問題がある。第一には、エルゴード性の仮定に基づいていることであり、例えば、その局所的な画素グループについての統計は、一連の取得画素についての統計と一致している。この仮定は、高コントラスト又は急速に変化する標本画像を破たんさせる。標本のコントラストの影響はテストされる画素近辺の局所領域の統計を評価することにより最小化され得る。しかし、この要件は、平均信号レベルを算出するため使用する画素数、及びアウトライヤ閾値の基準を生成するために使用する標準偏差の数を低減させる。このことは、低コントラストの標本に対してよく機能する譲歩を強いるが、依然として、シャープエッジを含み、（回折パタンスポットのような）画像中の高コントラストの特徴部を、照射事象のアウトライヤとして誤って識別する回折パタン又は画像のように、より困難な画像内容を破たんさせる。
【００１１】
第二の問題は、照射レベルが増加すると、関節画像（シンチレータの発光、光学的な転送、そしてセンサ検出からの、意図された「良い」画像）における通常のガウスノイズのヒストグラムが、直接検出される照射事象のヒストグラムよりも、ぼんやりした方へ増大することである。透過型電子顕微鏡画像において最も重要なアウトライヤの源である、シンチレータの制動照射において、特に、２００ｋＶを上回る加速電圧では、Ｘ線のアウトライヤのカウント値はビーム強度に対して釣り合っている。この効果は、検出画素当たり約１００及び７０００ビーム電子という二つの異なる照射レベルにおいて、間接的に結合された透過電子顕微鏡カメラを４００ｋＶの均一なビームに露光した結果を示す図１によって示されている。それぞれの照射において、一組の等しい露光が取得され、そして、ヒストグラムから固定パタンのゲイン変動を除去するための差分が取られた。図１における曲線を作成するために、異なる画像の絶対値のヒストグラムを、その露光における全平均照射で割って、与えられたカウント値における入射ビーム電子の画素単位に正規化されたヒストグラムを形成した。グラフのＸ軸は、高低に関わらず画像中心からの画素の偏差の絶対量を表している。低い側の照射１（画素当たり１００電子）と高い側の照射２（画素当たり７０００電子）の両方のヒストグラムは、二つの部分をそれぞれ備えていることが分かる。すなわち、ガウス平均形状３（ログ画面における逆放物線）の関節画像ノイズ分布、及び減衰指数関数４（ログ画面におけるほぼ直線状の下方勾配）のＸ線により生じるアウトライヤの分布である。正規化されたノイズの分布は、ビーム強度が高くなるほど、より広く低くなると共に、入射ビーム電子当たりの与えられた画素におけるカウントの正規化された分布は、ガウス形状分布上のヒストグラムの領域におけるビーム発生の制動照射のＸ線に対して、予想された通りに一定である。低い側の照射（画素当たり１００電子）に対して、これは約１５０カウント５で開始し、一方で、高い側の照射（画素当たり７０００電子）に対して、これは約７００カウント６で開始する。よって、高い照射側において、実質的なアウトライヤ分布の部分はガウス分布によってカバーされており、すなわち、アウトライヤ閾値のアプローチに基づいては識別することができない。識別できないならば目にも見えず、従って問題にはならないのではないかという議論があり得るが、通常の分布の包絡線付近のアウトライヤは、依然として全ノイズに対して大きく寄与し得る。この例においては、１５０カウントに代えて７００カウントにおいて峻別されることにより、画素画像当たり７０００電子において残ったアウトライヤは、画素パワースペクトル当たり７０００電子において約５％を占めていることが
示され得る。
【００１２】
検出の後、アウトライヤを訂正する最もシンプルな方法は、これらを局所平均に戻すことである。代替え手段としては、アウトライヤの画素を、最も近傍から補間された値に設定することである。有意な空間変化を伴う高コントラスト画像に対しては、画像が位置の関数としてあまりに早く変化する場合に、平均設定、及び補間はいずれも不正確であるため、エラーを導入することも可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
したがって、画像のアウトライヤ検出及び訂正を提供するための改良された方法が望まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、異なる強度レベルにおける入射ビーム電子当たりの典型的な画素のグラフである。
【図２】図２は、縦軸に画素強度を表示した画像の３次元グラフである。
【図３】図３は、縦軸に画素強度を表示した画像の３次元グラフである。
【図４】図４は、標準偏差画像の作成のグラフ表示である。
【図５】図５は、周辺画素を訂正する例示的な方法である。
【図６】図６は、周辺画素を訂正する例示的な方法である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ある露光の照射を分割し、すなわち、一連の副露光に分割し、そのうえでトータルの露光は同じになるようにすることは、アウトライヤの除去を改良するための多くの機会を作り出す。
【００１６】
第１に、それは、各画素に対して露光系列を提供することにより、画素ごとにアウトライヤの閾値を決定するための平均及び標準偏差の評価を可能にし、それによって、エルゴード性の過程における方法の依存を回避する。同様に、画素による統計評価を行うことにより、標本画像の特性に対する敏感性を大きく取り除く。第２に、峻別が完了した照射を低下させることにより、より少ない直接照射検出のヒストグラムが、関節画像の信号に包摂され、より低い閾値の選択を可能にし、そして意図しない照射信号のより完璧な除去を可能にする。第３に、一連の副露光の内のただ一つの一般的な最大値は所与のあらゆる画素において訂正されることになるから、副露光のそれぞれが個別に訂正され得るため、最終的に合計された画像の画素は、平均又は補間値によるアウトライヤの置換から乱れが削減される。たとえ、１０又は数百の副露光の合計に対してであっても、非常に低い発生率（入射する顕微鏡の電子当たり、１０−７から１０−６のオーダ）のため、二重（又はそれ以上）のヒットは非常に稀である。図２及び図３は、３次元グラフとして、４００ｋＶにおける二つの連続する５０電子のまとまった照明露光における、同じ検出領域を示しており、画素の強度は、３つ目の次元に表示されている。両図におけるグラフの低層部は、均一照明画素の強度７であり、図２の鋭いピーク８は孤立したアウトライヤである。図３に示している第２の露光は、同じ位置の次のフレームから選択されており、アウトライヤを含まない。４００ｋＶでの、この照射（１分１画素当たり５０電子）において、２０，０００画素毎、又は、１４０×１４０画素領域毎におよそ一の事象が期待される。図２及び図３の検出領域において、８０フレーム毎に１フレームがアウトライヤを有していると期待され、二つのアウトライヤが１のフレーム内において同じ画素に位置する可能性は、４００，０００，０００（２０，０００２）分の１である。したがって、画像系における各画素の平均値、及びその画素内のノイズレベルの優れた統計を蓄積することが可能である。以下に、画像を生成し、アウトライヤ画素を除去する一般的な方法のステップの説明を示す。この方法のフローチャートは図５において示されている。
【００１７】
ステップ１で、画素１００当たりｎ個の電子の照射を伴う、与えられた所望の露光に対して、その露光を等しい副露光１１０に分割する。
【００１８】
ステップ２で、次の式により、全ての副露光の画像信号の平均を算出する。
【数１】
0006527940.tif 000002
ここで、「ゼロ」の上付き文字は、未処理の峻別されていないデータに基づいた初期の平均であることを意味している。下付き文字ｉ及びｊは、照射分割された一連の副露光における各サブフレームの画素に亘る指数であり、ｋは、一連の分割サブフレームに亘る指標である。照射分割された画像系におけるすべての画像の平均A0i,jは、画像１２０それ自身である。
【００１９】
ステップ３で、この平均を使用して、画像系における各画素に形成された時系列の強度の標準偏差を算出する。
【数２】
0006527940.tif 000003
Ｄ0i,jは、画像系の標準偏差であり、は、のような画像である。
【００２０】
A0i,jと同じ規定により、上付き文字「０」は、生データから算出された初期標準偏差であることを意味している。下付き文字ｉ及びｊは、標準偏差画像の画素に亘る指数である。二乗偏差の平均は、統計における通常の慣行に則って、特定のｋフレームのデータに従う平均A0i,jにより生じるばらつきの低減を補償するための平均として、ｋの代わりにｋ−１により割ることにより形成される。一連の副露光及び算出された画像の平均、又は標準偏差画像は図４における指数と共に示される。画像系１１は３次元のデータセットである。画素（ｉ,ｊ）＝（２，１）における作用に示すように、合計１２を行う行為は、平均と標準偏差は２次元画像であるから、平均及び標準偏差の次元を減らして形成されるように用いる。
【００２１】
ステップ４で、所望の偽陽性の数を達成するため、閾値１３０要素ｘに、算出された標準偏差を掛けることを選択する。一例として、正のアウトライヤが識別されるときに、完全なガウス分布及び完全な平均と標準偏差の測定を仮定として、ｘ＝３は、７３０画素ごとに１の誤ったアウトライヤの偽陽性をもたらす。
【００２２】
ステップ５で、閾値ｘ×Ｄ0i,j画素よりも平均から大きく外れた画素について１４０をサブフレームごとに評価する。数学的に述べると、サブフレームｋにおける画素（ｉ,ｊ）に対するアウトライヤの識別の基準は、
【数３】
0006527940.tif 000004
であり、ここで、「abs」は「絶対値」を意味する。
正のアウトライヤについてのみ考慮する場合、絶対値は省略することができる。この基準が満たされるとき、アウトライヤは次のステップにおいて取り除かれる。
【００２３】
ステップ６で、閾値を超える１５０画素を時系列平均A0i,jに入れ替える。
【００２４】
一連の訂正された副露光S1i,j,kを呼び出す。
【００２５】
ステップ７で、基本時間系列アウトライヤ訂正露光１６０をもたらすために、合計Σkを形成する。
【００２６】
複数反復
さらなる実施形態において、次のように複数のパスが作られる：より正確な平均及び標準偏差画像であるApi,j及びDpi,jを算出するため、ステップ２−６は、訂正された画素値を使用して繰り返される。ここで、ｐは反復の回数である。この閾値要素ｘは、連続した反復においてアウトライヤが除去されることにより、平均及び標準偏差の算出としての閾値の引き締めをより正確にするために一連の値ｘｐに対して一般化される。この繰り返される反復は予め定められた反復の数（例えば２回）、又は
【数４】
0006527940.tif 000005
といった収束条件によって、終了する。ここで、ｉ及びｊは画素の指標であり、ｐは反復の数であり、εは最後の反復において許容される変化の数である。
【００２７】
移動平均
さらなる実施形態において、移動平均が構成される。上述した基本技術、及びマルチパスの両方において、すべてのデータセットが取得され少なくとも２回のパスにおいて処理されるまでは出力が現れないという課題がある。これは、平均が算出され、一連の全ての画像が得られるまで、標準偏差の算出が開始できないためである。ライブビュー（ビデオ）モードに適した、別のアプローチは、画素ごとの平均及び標準偏差を算出してアウトライヤの峻別をするために、最後のＫフレームの移動平均を使用する。移動平均は最も一般的には、次式により定義される。
【数５】
0006527940.tif 000006
ここで、現在得ているもの、移動平均の更新、及び前の移動平均をそれぞれ示すために、前に論じた指標ｋは、「this」及び「previous」に置換されており、Ｒはこの反復技術により平均化されたフレームの有効な数値である。標準偏差は、平均からの二乗偏差の平均の平方根、すなわち分散の平方根であり、移動平均を更新する技術は、以下のように、分散に対して適用される。
【数６】
0006527940.tif 000007
ここで、上記の、移動平均によらない有限のサンプルのトラッキングに対して同じ補償を提供するために、分母のフレーム数は１が引かれている。次いで、標準偏差及び閾値は、この移動平均及び分散から算出される。ライブビュー（ビデオ）モードにおいて、標本の動きが適度であるという前提に基づくと、合計された露光間の境界に亘って、移動平均及び移動分散のいずれもが続いている。この技術は、もっとも有用かつライブビューに対して適用可能であり、その場合、より迅速な平均及び標準偏差の決定の必要性があり、そして、通常の静止フレーム取得の場合のように、画像内容が合計露光間の境界において顕著に変化するという可能性によって問題が起きない。もし、フレームの合計を開始する前に、所与の定数と有効フレーム数Ｒとの積によって決定される特定のフレーム数の平均化を開始した場合は、それは静止画の取得モードにおいて使用され得る。
【００２８】
非破壊読み出し（NDR=Non-Destructive Read）
さらなる実施形態において、その方法は、非破壊読み出しの場面に対して適用され、ＣＭＯＳのアクティブな画素センサ上の一連のフレームの読み出しは、そのシリーズの開始時における全ての画素について一度リセットした後に実行される。この方法は、ノイズ低減を含む多くの利点を有するが、アウトライヤの除去を実行する際には異なるアプローチが必要となる。非破壊読み出しでは、初期リセットの後にリセットが発生しないため、ＮＤＲシリーズのフレームｋにおいてデバイスによって検出された直接照射の事象は、そのシリーズ内のすべての連続フレームに残る。したがって、アウトライヤ識別を行うために、連続するフレーム間の差分を形成することが必要である。フレームの差分Si,j,k-Si,j,k-1において見出される正のアウトライヤは、非破壊読み出しの画像系のさらなる処理の前に、フレームｋ及び全ての連続するフレームから減算されなければならない。照射事象が同時に起こる発生率が極めて低いため、フレームｋの閾値処理の前に、フレームｋ−１から事象を除去する必要はない。この方法の好ましい実施形態は、以下に示すように、非破壊読み出しのＫ＋１フレームからＫの差分画像を作り出すことである。すなわち、ｋ＝０，１，２，．．．Ｋに対するＮＤＲ画像系Si,j,kが、ｋ＝０，１，２，．．．Ｋに対する差分シーケンス
【数７】
0006527940.tif 000008
を形成する。その後、これらのＫフレームについて上のセクションで説明し、上記の、連続するステップ２−６において、基本的なアウトライヤ除去に関するセクションにおいて説明したように、アウトライヤ除去を実行する。必要に応じてマルチパスの微細化を実行し、及び／または、他の微細化の一つを基本的な方法に対して実行する。最後に、差分画像を合計してＮＤＲシーケンスを再構成するが、ここではアウトライヤは除去されている。この合計演算は次のように定義される
【数８】
0006527940.tif 000009
ここで、κは、訂正されたフレームCi,j,kの指標ｋまで達する合計の指標であり、積分の制度は、読みだす直前にリセットされるため、第１のフレームSi,j,0がアウトライヤを有していないという仮定に依存している。
【００２９】
図６は、上述のような非破壊読み出し動作のためのアウトライヤ除去の例示的な方法のフローチャートである。ステップ２００においては、一連の非破壊読み出しは、一連の画像を作り出すために実行される。ステップ２１０において、各画像（そのシリーズの最初のものを除く）から前の画像を減算することによって、一連の差分画像が、作り出される。ステップ２２０において、一連の画像に亘って、画像信号強度の平均が算出される。ステップ２３０において、所望の数の偽陽性を達成するために、閾値が選択される。ステップ２４０において、それぞれのサブフレームの露光は、上述の閾値よりも、上述の平均から離れている画素について評価される。ステップ２５０において、上述の閾値よりも上述の平均から離れている画像を含む、上述の差分画像のいずれかの後に形成された、一連の各画像における画素は、訂正された一連の画像を形成するために置換される。ステップ２６０において、訂正されたサブフレーム画像は訂正された露光を形成するために合算される。
【００３０】
２次元の除去
さらなる実施例において、アウトライヤの集合の２次元形状の特性は、識別の統計を改善するために使用される。いくつかの場合においては、照射検出の事象は、複数画素に影響を及ぼし、アウトライヤとして容易に認識される大きい信号を有する一又は少数の画素を伴う近傍画素の集合において電荷を蓄積する。標準的なアウトライヤの閾値よりも低い信号を伴う照射検出の事象の画素集合におけるこれらの画素は、それらの画素において画像信号の品質を低下するために、なお充分な信号を依然として有し得る。よって、これらがアウトライヤとして識別されないとしても、これらの近傍の事象の画素の訂正をすることは有益であり得る。これを行うために考えられる一つの方法は、メインの閾値によってアウトライヤとなる画素の近傍に対してより低い閾値を設定することである。これらの画素は、大きなアウトライヤの近傍の平均ではなく、その画素の画像系の平均に設定される。
【００３１】
予測的標準偏差
透過型電子顕微鏡における電子信号の標準偏差は、式
【数９】
0006527940.tif 000010
を用いて照射レベルの平均から正確に推定され、比例定数vref及び「もや」レベルのFrefi,jは、予め決定され、参照として蓄えられる。この推定は、抽出された分散がσ4/(k-1)に比例するという統計よりも、抽出された平均がσ2/ｋに比例するという統計に従うため、直接測定に比べて正確になり得る。ここで、ｋは時系列におけるサンプルの数であり、σは測定又は推定による真の分散である。ここで、ｋは時系列におけるサンプルの数であり、σは測定又は推定による真の分散である。この方程式は、画素ごとの標準偏差の算出を画素系から排除することを可能にし、それにより、基本的な方法をシングルパスに、そしてマルチパス及び移動平均法の処理時間を半分以下に減らす。参照値生成のための技術は、任意の大きな照射を伴ってオフラインで実行され、したがって、データ自体に実行されるライブでの推定よりも低ノイズで推定され得る。このことは、標準偏差をより正確に推定可能にしている。ライブでのデータの標準偏差の推定は、よりノイズが多くなり得ることから、これにより、アウトライヤを、より小さい数のサブフレーム、又はより小さい全照射を伴う露光に対してより正確に峻別することが可能になる。
【００３２】
関連出願への相互参照
このPCT出願は、35 U.S.C. 2014年8月2日に出願された仮出願第60 / 032,535号の§119（e）に記載されており、「電子顕微鏡カメラ画像の外れ値除去方法」と題されている。 仮出願の全開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【図１】
0006527940.tif 000013
【図２】
0006527940.tif 000014
【図３】
0006527940.tif 000015
【図４】
0006527940.tif 000016
【図５】
0006527940.tif 000017
【図６】
0006527940.tif 000018