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Microsc. Microanal. Microstruct.
Volume 5, Number 2, April 1994
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| Page(s) | 133 - 151 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/mmm:0199400502013300 | |
DOI: 10.1051/mmm:0199400502013300
Quantitative criteria for the matching of simulations with experimental HREM images
M.J. Hytch1 et W.M. Stobbs21 CECM-CNRS, 15 rue G. Urbain, 94407 Vitry cedex, France
2 Department of Materials Science and Metallurgy, University of Cambridge, Pembroke St., Cambridge CB2 3QZ, U.K.
Abstract
We propose a quantitative way of distinguishing between proposed structural models by the comparison of simulations with experimental high resolution images. The comparison is divided into three parts : the comparison of the mean intensity, the contrast and the pattern. We define a cross-correlation coefficient for the assessment of the differences in pattern. The effect of noise is characterised and it is shown that the cross-correlation chosen responds linearly to errors in the simulation parameters. This is shown theoretically by Fourier analysis of the image and by using simulations. From this analysis it is shown that an iterative method can be used to determine the values of several of the parameters in combination.
Résumé
Nous proposons une méthode quantitative de distinguer entre des modèles structuraux possibles par la comparison de simulations et d'images expérimentales à haute résolution. La comparison se déroule en trois parties: la comparison de l'intensité moyenne, du contraste et de la forme de l'image. Un coefficient de corrélation croisée est défini pour mesurer les différences de forme. L'effet du bruit est caractérisé et il est montré que le coefficient de corrélation répond linéairement aux erreurs dans les paramètres de simulation. Les résultats trouvent leur justification théorique dans l'analyse de Fourier d'image. L'analyse justifie aussi l'utilisation d'une méthode itérative de comparaison de simulation et image expérimentale pour trouver la valeur de plusieurs paramètres expérimentaux en combinaison.
6114D - Theories of diffraction and scattering.
Key words
Electron microscopy -- High resolution -- Experimental study -- Numerical simulation -- Images -- Fourier analysis -- Aluminium arsenides -- Gallium arsenides -- Semiconductor materials -- Ternary compounds -- Metrology -- Physics -- Artificial intelligence -- Applied sciences -- Information theory -- Signal processing -- Connectionism -- Inorganic compounds
© EDP Sciences 1994