画像処理による光学顕微鏡・電子顕微鏡結像光学系コマ収差補正手法に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650061
• Research Institution: Osaka Electro-Communication University
• Principal Investigator: 生田 孝 大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (20103343)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岸岡 清 大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (50109881)
• Keywords: 能動型画像処理 / 実時間オンライン処理 / 収差補正 / 波面収差 / コマ収差 / 反対称波面収差 / 3D結像 / 透過型顕微鏡

Research Abstract

本研究の目的は、過去の科研費の「能動型画像処理方式による結像光学系収差除去・補正」に関わる研究をベースにして、透過型電子顕微鏡電子レンズのコマ収差あるいは高次の反対称型波面収差をもつ収差の補正理論の確立と、画像処理に基づく実時間コマ収差補正装置を開発することである。これに沿い、前年度には既存の3次元結像理論にコマ収差を含む高次反対称型波面収差関数を組み入れた結像理論体系を確立し、収差補正の障害となる非線形結像効果のシミュレーションを行なっている。
さて本コマ収差補正手法はフーリエ空間上での単純な2次元位相補正フィルターに基づくものであり、本年度においてはコマ収差補正装置のシステム設計とプログラム開発を行った。これについてプログラム上の問題から、ビデオデーター収集用PCとフィルター処理用WSを分離し、LANを介して非同期転送処理を行うオンライン方式を採用した。この結果、ビデオデーターの収集からコマ収差補正画像の表示までに30秒程度が必要となり、当初予定の数分の1秒程度を大きく下回る結果になった。大部分の処理時間が旧式PCでのビデオデーター収集と処理画像の表示に費やされているのでビデオデーター収集ドライバーをうまく作成し、データー取り込みとフィルター処理を同一のPC上で実施する方針を取ることで、当初予定に近い処理速度を実現できるよう努めたいと考えている。
一方電子顕微鏡の分野においてはこの様な実時間コマ収差補正が実現できればその意義はきわめて大きいと期待され、その実現可能性を前向きに検討中である。

Research Products

• [Publications] Ikuta T : ""Iufluence of anti-symmetric wave aberrations and the simple correction filter in the Fouries space""J.of Electron Microscopy. Vol.48. 417-429 (1999)
• [Publications] Utsuro H: ""Optimization of voltase axis alignment in high resotution electron microscopy""J.of Electron Mieroscopy. Vol.48. 905-907 (1999)