Computer diffraction tomography. Digital image processing and analysis based on the 1D-, 2D-sized guided and wavelet-function filter processing.

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

One presents and analyzes the results of computer processing for a plane-wave X-ray topography imaging of a point defect of the Coulomb-types in the Si(111) crystal recorded by an X-ray detector against a background of the Gaussian noise, and their subsequent filtering by using the 1D-, 2D-sized guided and a heuristic wavelet 4th-order Daubechie’s atomic function. The filtering efficiency of a topography image is determined by the parameter of the averaged over all pixels relative square deviations of the pixel intensities (RMS.) of the processed and reference (noise-free) 2D image. Practical methods for selecting filtration parameters are proposed, using which the considered methods work well enough to be used in practice for the noise processing of plane-wave X-ray topography images, meaning their use for the 3D digital recovering nanosized crystal defects.

About the authors

V. I. Bondarenko

Shubnikov Institute of Crystallography of the Kurchatov Complex Crystallography and Photonics of the NRC “Kurchatov Institute”

Email: bondarenko.v@crys.ras.ru
Russian Federation, Moscow, 119333

S. S. Rekhviashvili

Institute of Applied Mathematics and Automation KBSC RAS

Email: bondarenko.v@crys.ras.ru
Russian Federation, Nalchik, 360000

F. N. Chukhovskii

Shubnikov Institute of Crystallography of the Kurchatov Complex Crystallography and Photonics of the NRC “Kurchatov Institute”; Institute of Applied Mathematics and Automation KBSC RAS

Author for correspondence.
Email: bondarenko.v@crys.ras.ru
Russian Federation, Moscow, 119333; Nalchik, 360000

References

  1. Authier A. Dynamical Theory of X-ray Diffraction. New York: Oxford University Press, 2001. 680 p.
  2. Asadchikov V., Buzmakov A., Chukhovskii F. et al. // J. Appl. Cryst. 2018. V. 51. P. 1616. https://doi.org/10.1107/S160057671801419X
  3. Бондаренко В.И., Конарев П.В., Чуховский Ф.Н. // Кристаллография. 2020. Т. 65. № 6. С. 845. https://doi.org/10.31857/S0023476120060090
  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. 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
  6. Chukhovskii F.N., Konarev P.V., Volkov V.V. // Crystals. 2024. V. 14. P. 29. https://doi.org/10.3390/cryst14010029
  7. Бондаренко В.И., Рехвиашвили C.Ш., Чуховский Ф.Н. // Кристаллография. 2024. Т. 69. № 5. С. 755. https://doi.org/10.31857/S0023476124050012
  8. Welstead S. Fractal and Wavelet Image Compression Techniques. SPIE Publications, 1999. 254 p.
  9. 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
  10. Nagajyothi G., Raghuveera E. // Int. J. Adv. Res. Electron. Commun. Eng. 2016. V. 5. P. 2362.
  11. 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
  12. 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
  13. Zhu S., Yu Z. // IET Image Process. 2020. V. 14. № 11. P. 2561. https://doi.org/10.1049/iet-ipr.2019.1471
  14. Малла С. Вейвлеты в обработке сигналов. М.: Мир, 2005. 671 с.
  15. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. М.: Техносфера, 2005. 1072 с.
  16. 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
  17. Уэлстид С. Фракталы и вейвлеты для сжатия изображений в действии. М.: Триумф, 2003. 320 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».