(57)【要約】【課題】結晶の乱れを高い分解能で検出することができる画像処理装置及び画像処理方法等を提供する。【解決手段】画像処理装置１には、原子分解能を有する走査透過型電子顕微鏡像１１から試料の高角度環状暗視野像及び高角度明視野像を取得する取得手段２と、高角度環状暗視野像及び高角度明視野像の両方から、結晶による周期構造を有し、かつ互いに試料中の同一箇所に対応する領域の像を抽出する抽出手段３と、抽出手段３により高角度環状暗視野像から抽出された第１の像と抽出手段３により高角度明視野像から抽出された第２の像とを重ね合せて得られる第３の像のコントラストが一定の条件を満たすように高角度環状暗視野像若しくは高角度明視野像又はこれらの両方のコントラストを調整する調整手段４と、調整手段４による調整後の高角度環状暗視野像及び高角度明視野像を重ね合せる重ね合わせ手段５と、が含まれる。【選択図】図１
2016167430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子分解能を有する走査透過型電子顕微鏡像から試料の高角度環状暗視野像及び高角度明視野像を取得する取得手段と、
前記高角度環状暗視野像及び前記高角度明視野像の両方から、結晶による周期構造を有し、かつ互いに前記試料中の同一箇所に対応する領域の像を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により前記高角度環状暗視野像から抽出された第１の像と前記抽出手段により前記高角度明視野像から抽出された第２の像とを重ね合せて得られる第３の像のコントラストが一定の条件を満たすように前記高角度環状暗視野像若しくは前記高角度明視野像又はこれらの両方のコントラストを調整する調整手段と、
前記調整手段による調整後の前記高角度環状暗視野像及び前記高角度明視野像を重ね合せる重ね合わせ手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記調整手段は、最適化手法により前記第３の像のコントラストが最小となるように前記高角度環状暗視野像若しくは前記高角度明視野像又はこれらの両方のコントラストを調整することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記調整手段は、前記第３の像のコントラストが閾値以下となるように前記高角度環状暗視野像若しくは前記高角度明視野像又はこれらの両方のコントラストを調整することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記重ね合わせ手段による重ね合わせ後の画像のフィルタリング処理を行うフィルタリング手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記フィルタリング手段は、前記重ね合わせ後の画像にローパスフィルタをかけることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記調整手段は、前記高角度環状暗視野像若しくは前記高角度明視野像又はこれらの両方のオフセットをも調整することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
原子分解能を有する走査透過型電子顕微鏡像から試料の高角度環状暗視野像及び高角度明視野像を取得する工程と、
前記高角度環状暗視野像及び前記高角度明視野像の両方から、結晶による周期構造を有し、かつ互いに前記試料中の同一箇所に対応する領域の像を抽出する工程と、
前記高角度環状暗視野像から抽出された第１の像と前記高角度明視野像から抽出された第２の像とを重ね合せて得られる第３の像のコントラストが一定の条件を満たすように前記高角度環状暗視野像若しくは前記高角度明視野像又はこれらの両方のコントラストを調整する工程と、
前記コントラストの調整後の前記高角度環状暗視野像及び前記高角度明視野像を重ね合せる工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
コンピュータに、
原子分解能を有する走査透過型電子顕微鏡像から試料の高角度環状暗視野像及び高角度明視野像を取得する工程と、
前記高角度環状暗視野像及び前記高角度明視野像の両方から、結晶による周期構造を有し、かつ互いに前記試料中の同一箇所に対応する領域の像を抽出する工程と、
前記高角度環状暗視野像から抽出された第１の像と前記高角度明視野像から抽出された第２の像とを重ね合せて得られる第３の像のコントラストが一定の条件を満たすように前記高角度環状暗視野像若しくは前記高角度明視野像又はこれらの両方のコントラストを調整する工程と、
前記コントラストの調整後の前記高角度環状暗視野像及び前記高角度明視野像を重ね合せる工程と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置及び画像処理方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、結晶の乱れの有無は、例えば、透過型電子顕微鏡（transmission electron microscopy：ＴＥＭ）を用いて得られた回折像に基づき判断されている。しかしながら、十分な分解能での判断は困難である。
【０００３】
その一方で、近年では、欠陥構造等を含む結晶構造の解析に走査透過型電子顕微鏡（scanning transmission electron microscopy：ＳＴＥＭ）法が広く適用されている。ＳＴＥＭ法により得られる高角度環状暗視野（high-angle annular dark-filed：ＨＡＡＤＦ）像の強度は主として試料を構成する原子の原子番号に関係する。また、ＨＡＡＤＦ像は電磁レンズの焦点及び試料の厚さの変化の影響を受けにくい。更に、球面収差補正技術の実現により、高いＳＮ比で像が得られるようになっており、その精度は飛躍的に向上している。そのため、ＳＴＥＭ法以前の方法では検出が困難であった試料の情報も取得することが可能となっており、原子分解能の結晶構造の解析に広く用いられている。そこで、ＳＴＥＭ法を結晶の乱れの検出に適用することも考えられる。
【０００４】
しかしながら、球面収差補正技術の実現及び検出器の性能の向上等に伴い、ＨＡＡＤＦ像には、試料の様々な要素が反映されてしまっている。即ち、試料の組成のみならず、試料の厚さ、結晶歪、不純物濃度、欠陥構造、結晶の乱れ等が複雑に影響し合いながら重畳してＨＡＡＤＦ像に現れている。従って、ＳＴＥＭ法により得られたＨＡＡＤＦ像からそのまま結晶の乱れを検出することは困難である。ＳＴＥＭ法により高角度明視野（high-angle bright-filed：ＨＡＢＦ）像を得ることもできるが、同様の理由により、ＨＡＢＦ像からそのまま結晶の乱れを検出することも困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１４１８０４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５７８８３号公報
【特許文献３】特開２０１３−４１７６１号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Yasutoshi Kotaka, Takashi Yamazaki, Masahiro Ohtsuka, and Kazuto Watanabe, Ultramicroscopy 136 (2014) 119-126
【非特許文献２】Takashi Yamazaki, Yasutoshi Kotaka, Tsukasa Itani, Kazutoshi Yamazaki, and Yuji Kataoka, Phys. Rev. B 86 (2012) 085438(1)-085438(10)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、結晶の乱れを高い分解能で検出することができる画像処理装置及び画像処理方法等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
画像処理装置の一態様には、原子分解能を有する走査透過型電子顕微鏡像から試料の高角度環状暗視野像及び高角度明視野像を取得する取得手段と、前記高角度環状暗視野像及び前記高角度明視野像の両方から、結晶による周期構造を有し、かつ互いに前記試料中の同一箇所に対応する領域の像を抽出する抽出手段と、前記抽出手段により前記高角度環状暗視野像から抽出された第１の像と前記抽出手段により前記高角度明視野像から抽出された第２の像とを重ね合せて得られる第３の像のコントラストが一定の条件を満たすように前記高角度環状暗視野像若しくは前記高角度明視野像又はこれらの両方のコントラストを調整する調整手段と、前記調整手段による調整後の前記高角度環状暗視野像及び前記高角度明視野像を重ね合せる重ね合わせ手段と、が含まれる。
【０００９】
画像処理方法の一態様では、原子分解能を有する走査透過型電子顕微鏡像から試料の高角度環状暗視野像及び高角度明視野像を取得し、前記高角度環状暗視野像及び前記高角度明視野像の両方から、結晶による周期構造を有し、かつ互いに前記試料中の同一箇所に対応する領域の像を抽出し、前記高角度環状暗視野像から抽出された第１の像と前記高角度明視野像から抽出された第２の像とを重ね合せて得られる第３の像のコントラストが一定の条件を満たすように前記高角度環状暗視野像若しくは前記高角度明視野像又はこれらの両方のコントラストを調整し、前記コントラストの調整後の前記高角度環状暗視野像及び前記高角度明視野像を重ね合せる。
【発明の効果】
【００１０】
上記の画像処理装置等によれば、適切なコントラストの処理及び高角度環状暗視野像と高角度明視野像との重ね合わせが行われるため、結晶の乱れを高い分解能で検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る画像処理装置の構成を示す図である。
【図２】ＳＴＥＭ法の原理を示す模式図である。
【図３】実施形態に係る画像処理方法を示すフローチャートである。
【図４】ＳＴＥＭにて撮像されたＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像の例を示す図である。
【図５】図４に示す像を処理して得られた像を示す図である。
【図６】コントラストの調整の他の例を示すフローチャートである。
【図７】ＳＴＥＭにて撮像されたＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像の他の例を示す図である。
【図８】図７に示す像を処理して得られた像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本願発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。この結果、ＳＴＥＭ法で得られた高角度環状暗視野（ＨＡＡＤＦ）像及び高角度明視野（ＨＡＢＦ）像を、コントラストの調整をした上で互いに重ね合せることで、結晶の乱れを高い分解能で反映した像が得られることを見出した。
【００１３】
一般的に、ＳＴＥＭ法により得られるＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像は相補関係にあり、ＨＡＡＤＦ像の反転コントラスト像がＨＡＢＦ像である。ところが、結晶の乱れが存在する場合、ＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像のいずれにおいてもコントラストが減少し、これらの間の相補性が低下する。一方、結晶の乱れ以外の要素（原子柱を構成する元素の種類、歪、試料の厚さ等）はＨＡＡＤＦ像とＨＡＢＦ像との間の相補性を保存する。このため、ＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像をコントラストの調整を行った上で互いに重ね合わせることによって、結晶の乱れ以外の要素に関するコントラストは相殺されて像に現れなくなり、結晶の乱れに関するコントラストのみが像に現れる。
【００１４】
重ね合わせに先立つ像の処理では、原子分解能で取得されたＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像の両方から特定の領域を抽出し、これら２つの領域の像を重ね合せて得られる像のコントラストが一定の条件を満たすようにＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像を調整する。例えば、最適化手法により、２つの領域の像を重ね合せて得られる像のコントラストが最小となるようにＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像を調整する。これら一連の処理を行うことで、結晶の乱れに関するコントラストがより正確に現れるようになる。
【００１５】
本願発明者は、ＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像の重ね合わせの後にローパスフィルタ等を用いたフィルタリング処理を行うことで、ＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像の像質の僅かな相違に起因する偽像を効果的に取り除くことができることも見出した。
【００１６】
次に、実施形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、実施形態に係る画像処理装置の構成を示す図である。
【００１７】
実施形態に係る画像処理装置１に、走査透過型電子顕微鏡（scanning transmission electron microscopy：ＳＴＥＭ）１１及び画像出力部１２が接続される。画像処理装置１には、取得部２、抽出部３、調整部４、重ね合せ部５及びフィルタリング部６が含まれる。
【００１８】
ＳＴＥＭ１１はＳＴＥＭ法によりＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像を撮影し、画像処理装置１がこれらＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像を取得する。ここで、ＳＴＥＭ法について説明する。図２は、ＳＴＥＭ法の原理を示す模式図である。
【００１９】
ＳＴＥＭ法では、原子レベルにまで収束させた電子線２４を試料２１の上面に収束させて入射する。そして、入射した位置毎に各種信号を取得し、その強度を当該位置での信号強度とする。その後、電子線２４を走査させ、信号強度をイメージングすることによって様々な特徴を有した像を取得することができる。例えば、透過した電子は、熱散漫散乱によって高角度に非弾性散乱される電子と弾性散乱によって低角度に散乱される電子とに分類される。前者を環状の検出器で取得して像を形成するとＨＡＡＤＦ像が取得され、後者の散乱電子を円板状の検出器で取得して像を形成すると、所謂明視野像が取得される。ここでいう環状の検出器が暗視野検出器２２であり、円板状の検出器が明視野検出器２３である。明視野検出器２３により取得される明視野像は取り込み角度の大きさによって高角度明視野（high-angle bright-field：ＨＡＢＦ）像、中角度明視野像、低角度明視野像に分類され、それぞれ特徴的なコントラストを有する。本実施形態で使用するＨＡＢＦ像は一般的にはＨＡＡＤＦ像の反転像として知られている。非特許文献１によると、ＨＡＢＦ像とみなせる取り込み角度は加速電圧が２００ｋＶの場合において１７ｍｒａｄ以上である。
【００２０】
取得部２は、原子分解能を有するＳＴＥＭ１１から試料のＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像を取得する。抽出部３は、ＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像の両方から、結晶による周期構造を有し、かつ互いに試料中の同一箇所に対応する領域の像を抽出する。調整部４は、抽出部３によりＨＡＡＤＦ像から抽出された第１の像と抽出部３によりＨＡＢＦ像から抽出された第２の像とを重ね合せて得られる第３の像のコントラストが一定の条件を満たすようにＨＡＡＤＦ像若しくはＨＡＢＦ像又はこれらの両方（ＨＡＡＤＦ像及び／又はＨＡＢＦ像）のコントラストを調整する。重ね合わせ部５は、調整部４による調整後のＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像を重ね合わせる。
【００２１】
ＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像は互いに異なる検出器（暗視野検出器２２、明視野検出器２３）で取得されており、これら検出器の間には少なからず特性の相違が存在する。従って、取得部２が取得したＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像を重ね合わせ部５がそのまま互いに重ね合せるだけでは、所望の像を取得することが困難である。本実施形態では、上記の特性の相違を解消するために、調整部４がＨＡＡＤＦ像及び／又はＨＡＢＦ像のコントラストを、それらの特定の領域から抽出した像を重ね合せて得られる像のコントラストが一定の条件を満たすように調整する。この調整の内容の詳細は後述する。そして、本実施形態では、重ね合わせ部５が、コントラストの調整が行われたＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像を互いに重ね合せる。これにより、結晶の乱れのコントラストが現れ、他の要素のコントラストが消失した像が得られる。
【００２２】
フィルタリング部６は、必要に応じて、フィルタリング処理、例えばローパスフィルタによるフィルタリング処理又は平滑化処理を行う。これにより、ＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像の像質の僅かな相違に起因する偽像が効果的に取り除かれた像が得られる。つまり、結晶の乱れがより明確に現れた像が得られるようになる。
【００２３】
次に、実施形態に係る画像処理装置の動作、つまりは画像処理方法について説明する。図３は、実施形態に係る画像処理方法を示すフローチャートである。
【００２４】
この画像処理方法では、先ず、ＳＴＥＭ１１にてＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像を撮影し、取得部２がこれを取得する（ステップＳ１）。例えば、ＨＡＡＤＦ像として、図４（ａ）に示す像が取得され、ＨＡＢＦ像として、図４（ｂ）に示す像が取得される。図４にＳＴＥＭ像を示す試料は、ＳｉＧｅ及びＳｉを含む。ＨＡＡＤＦ像には原子番号が大きい原子の割合が高いほど強度が高くなる傾向があり、図４（ａ）において左上の部分の強度が高くなっていることから、左上にＳｉＧｅが存在し、右下にＳｉが存在することがわかる。
【００２５】
次いで、抽出部３が、取得したＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像の両方から、結晶による周期構造を有し、かつ互いに試料の同一箇所に対応する領域の像を抽出する（ステップＳ２）。結晶による周期構造を有する領域は、結晶の乱れが存在しない領域でもある。このような領域は、例えば、当該試料の電子線回折像の鮮明さに基づいて特定することができる。すなわち、ある領域における電子線回折像の鮮明さを数値化し、これが予め定められている閾値以上であれば、当該領域は結晶の乱れがない領域であると判断することができ、これを結晶による周期構造を有する領域として抽出することができる。また、経験的に明らかに結晶の乱れが存在しないと断定できる場合や、理論的に結晶の乱れが生じない領域を特定できる場合には、それらの領域を特定の領域として抽出してもよい。図４中の矩形の領域３０が特定の領域の一例である。
【００２６】
その後、調整部４が、抽出部３によりＨＡＡＤＦ像から抽出された第１の像と抽出部３によりＨＡＢＦ像から抽出された第２の像とを重ね合せる（ステップＳ３）。続いて、調整部４が、第１の像と第２の像との重ね合せにより得られた第３の像のコントラストが最小となる、ＨＡＡＤＦ像のコントラストとＨＡＢＦ像のコントラストとの組み合わせを求める（ステップＳ４）。具体的には、例えば、第３の像のフーリエ変換像を演算し、０００回折スポット以外のスポットが最も弱くなるコントラストが得られるコントラストの組み合わせを最適化手法によって求める。最適化手法としては、シンプレックス法、遺伝的アルゴリズム、焼きなまし法等を採用することができる。そして、調整部４が、ステップＳ１にて取得したＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像の各コントラストを、ステップＳ４で求めたものに変更する（ステップＳ５）。
【００２７】
次いで、重ね合わせ部５が、コントラストが変更されたＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像を互いに重ね合せる（ステップＳ６）。
【００２８】
その後、フィルタリング部６が、ステップＳ６で取得された像のフィルタリング処理を行う（ステップＳ７）。ＨＡＡＤＦ像とＨＡＢＦ像との間には、僅かではあるものの原子分解能レベルで不可避的な相違がある。このため、ステップＳ６で取得された像にも、この相違に関するノイズ（偽像）が含まれていることがある。そこで、本実施形態では、フィルタリング処理を行うことにより、ノイズを除去し、結晶の乱れがより顕著に現れるようにする。フィルタリング部６は、フィルタリング処理として、例えば像をローパスフィルタにかける。
【００２９】
本実施形態によれば、ＳＴＥＭ１１で取得した像に含まれる要素のうち、相補性が低いもののコントラストを残し、ＨＡＡＤＦ像とＨＡＢＦ像との間の相補性が高いもののコントラストを消失させることができる。すなわち、結晶の乱れに起因するコントラストを残しつつ、結晶の組成、試料厚さ、欠陥構造等に起因するコントラストを消失させることができる。従って、ＳＴＥＭ１１で取得した像から結晶の乱れを高い分解能で反映した像を得ることができる。また、本実施形態における一連の演算は極めて容易なものであるため、高速処理が可能であり、結晶の乱れの情報をリアルタイムで取得することも可能である。例えば、重ね合わせ部５による重ね合わせ後の画像又はフィルタリング部６によるフィルタリング処理後の画像をリアルタイムで画像出力部１２に出力して表示することができる。
【００３０】
なお、調整部４は、ＨＡＡＤＦ像及び／又はＨＡＢＦ像のコントラストの調整だけでなく、オフセットの調整をも行うことが好ましい。第３の像にオフセットの影響が現れることもあるからである。
【００３１】
図４に示すＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像のコントラスト及びオフセットの調整並びに重ね合せにより得られた像を図５（ａ）に示す。図５（ａ）に示すように、ＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像に存在するＳｉＧｅとＳｉとの間の像強度の差異が相殺されている。つまり、組成の相違に基づくコントラストの相違が消失している。その一方で、中央近傍に像強度が低い領域が認められる。この領域はＨＡＡＤＦ像とＨＡＢＦ像との相補性が低下している領域であり、ここに結晶の乱れが存在することを表す。図５（ａ）に示す像にローパスフィルタをかけて得られた像を図５（ｂ）に示す。図５（ｂ）に示すように、結晶の乱れが存在する領域がより顕著に現れている。なお、フィルタリング処理はローパスフィルタを用いた処理に限定されず、例えば平滑化処理を行ってもよい。
【００３２】
調整部４によるコントラストの調整として、図６に示す処理を行ってもよい。図６は、調整部４の動作の一例を示すフローチャートである。
【００３３】
この例では、第１の像と第２の像との重ね合わせ（ステップＳ３）の後、第３の像のコントラストが条件を満たすかを判断し（ステップＳ４１）、条件を満たしていなければ、第１の像及び／又は第２の像のコントラストを変更し（ステップＳ４２）、再度の重ね合わせを行う（ステップＳ３）。条件としては、コントラストがなくなっていることが挙げられる。また、コントラストがなくなっていることとして、コントラストが閾値以下になっていることを用いてもよい。そして、第３の像が条件を満たしているのであれば、ステップＳ１にて取得したＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像の各コントラストを、ステップＳ４２で求めたものに変更する（ステップＳ５）。すなわち、ＨＡＡＤＦ像のコントラストを、ステップＳ４２で求めた第１の像のコントラストに変更し、ＨＡＢＦ像のコントラストを、ステップＳ４２で求めた第２の像のコントラストに変更する。調整部４は、このようにしてＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像の各コントラストを適切に調整することもできる。
【００３４】
ＳＴＥＭ１１において、ＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像の撮影は、同時に行うことが好ましいが、異なる時刻に行ってもよい。異なる時刻に撮影した場合には、試料ドリフト等が生じ得るため、それを打ち消すための処理を行うことが好ましい。このような処理としては、画像相関法、位相限定相関法等によって位置ずれ量を算出し、補正する処理が挙げられる。
【００３５】
本実施形態によれば、ＳＴＥＭにて低倍率で撮影された像からでも、結晶の乱れを適切に抽出することができる。図７（ａ）は低倍率で撮影されたＨＡＡＤＦ像の一例を示し、図７（ｂ）は低倍率で撮影されたＨＡＢＦ像の一例を示す。これらからでは結晶の乱れを適切に判別することはできない。しかし、本実施形態によりＨＡＡＤＦ像及びＨＡＢＦ像のコントラストの調整及び重ね合せを行えば、図８（ａ）に示すように、結晶の乱れが明確に現れた像を得ることができる。更にフィルタリング処理を行うことにより、図８（ｂ）に示すように、結晶の乱れがより明確に現れた像を得ることができる。
【００３６】
本実施形態は、水素吸蔵合金における劣化の過程の解析に適用することができる。水素吸蔵合金では、水素吸蔵の繰り返しによって結晶の一部が乱れるところ、本実施形態によれば、そのような乱れを容易に可視化することができる。従って、材料解析の精度を向上することができる。
【００３７】
上述した本実施形態による画像処理装置の各構成要素の機能は、例えば、コンピュータの補助記憶装置等に記憶された制御用プログラムが動作することによって実現できる。同様に、画像処理方法の各工程は、例えば、制御用プログラムが動作することによって実現できる。この制御用プログラム及び当該制御用プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本実施形態に含まれる。
【００３８】
具体的に、制御用プログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭのような記録媒体に記録し、或いは各種伝送媒体を介し、コンピュータに提供される。制御用プログラムを記録する記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。他方、制御用プログラムの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワークシステムにおける通信媒体を用いることができる。ここで、コンピュータネットワークとは、ＬＡＮ、インターネットの等のＷＡＮ、無線通信ネットワーク等であり、通信媒体とは、光ファイバ等の有線回線や無線回線等である。
【００３９】
また、本実施形態に含まれる制御用プログラムとしては、供給された制御用プログラムをコンピュータが実行することにより上述の実施形態の機能が実現されるようなもののみではない。例えば、その制御用プログラムがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）或いは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にも、かかる制御用プログラムは本実施形態に含まれる。また、供給された制御用プログラムの処理の全て或いは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ユニットにより行われて上述の実施形態の機能が実現される場合にも、かかる制御用プログラムは本実施形態に含まれる。
【００４０】
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【００４１】
（付記１）
原子分解能を有する走査透過型電子顕微鏡像から試料の高角度環状暗視野像及び高角度明視野像を取得する取得手段と、
前記高角度環状暗視野像及び前記高角度明視野像の両方から、結晶による周期構造を有し、かつ互いに前記試料中の同一箇所に対応する領域の像を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により前記高角度環状暗視野像から抽出された第１の像と前記抽出手段により前記高角度明視野像から抽出された第２の像とを重ね合せて得られる第３の像のコントラストが一定の条件を満たすように前記高角度環状暗視野像若しくは前記高角度明視野像又はこれらの両方のコントラストを調整する調整手段と、
前記調整手段による調整後の前記高角度環状暗視野像及び前記高角度明視野像を重ね合せる重ね合わせ手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【００４２】
（付記２）
前記調整手段は、最適化手法により前記第３の像のコントラストが最小となるように前記高角度環状暗視野像若しくは前記高角度明視野像又はこれらの両方のコントラストを調整することを特徴とする付記１に記載の画像処理装置。
【００４３】
（付記３）
前記調整手段は、前記第３の像のコントラストが閾値以下となるように前記高角度環状暗視野像若しくは前記高角度明視野像又はこれらの両方のコントラストを調整することを特徴とする付記１に記載の画像処理装置。
【００４４】
（付記４）
前記重ね合わせ手段による重ね合わせ後の画像のフィルタリング処理を行うフィルタリング手段を有することを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【００４５】
（付記５）
前記フィルタリング手段は、前記重ね合わせ後の画像にローパスフィルタをかけることを特徴とする付記４に記載の画像処理装置。
【００４６】
（付記６）
前記調整手段は、前記高角度環状暗視野像若しくは前記高角度明視野像又はこれらの両方のオフセットをも調整することを特徴とする付記１乃至５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【００４７】
（付記７）
前記抽出手段は、前記結晶による周期構造を有する領域として、結晶の乱れが存在しない領域を抽出することを特徴とする付記１乃至６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【００４８】
（付記８）
前記抽出手段は、前記結晶による周期構造を有する領域として、前記試料の電子線回折像の鮮明さを数値化したものが閾値以上となる領域を抽出することを特徴とする付記１乃至６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【００４９】
（付記９）
原子分解能を有する走査透過型電子顕微鏡像から試料の高角度環状暗視野像及び高角度明視野像を取得する工程と、
前記高角度環状暗視野像及び前記高角度明視野像の両方から、結晶による周期構造を有し、かつ互いに前記試料中の同一箇所に対応する領域の像を抽出する工程と、
前記高角度環状暗視野像から抽出された第１の像と前記高角度明視野像から抽出された第２の像とを重ね合せて得られる第３の像のコントラストが一定の条件を満たすように前記高角度環状暗視野像若しくは前記高角度明視野像又はこれらの両方のコントラストを調整する工程と、
前記コントラストの調整後の前記高角度環状暗視野像及び前記高角度明視野像を重ね合せる工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【００５０】
（付記１０）
コンピュータに、
原子分解能を有する走査透過型電子顕微鏡像から試料の高角度環状暗視野像及び高角度明視野像を取得する工程と、
前記高角度環状暗視野像及び前記高角度明視野像の両方から、結晶による周期構造を有し、かつ互いに前記試料中の同一箇所に対応する領域の像を抽出する工程と、
前記高角度環状暗視野像から抽出された第１の像と前記高角度明視野像から抽出された第２の像とを重ね合せて得られる第３の像のコントラストが一定の条件を満たすように前記高角度環状暗視野像若しくは前記高角度明視野像又はこれらの両方のコントラストを調整する工程と、
前記コントラストの調整後の前記高角度環状暗視野像及び前記高角度明視野像を重ね合せる工程と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【符号の説明】
【００５１】
１：画像処理装置
２：取得部
３：抽出部
４：調整部
５：重ね合わせ部
６：フィルタリング部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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