Zpracování krystalografického obrazu - Crystallographic image processing

Zpracování krystalografického obrazu (CIP) obrazu α-Ti elektronovou mikroskopií s vysokým rozlišením (HREM)2Se zaznamenává s 300 kV TEM (JEOL 3010 UHR, bodové rozlišení 1,7 Á) podél osy zóny [001]. V prvním kroku se vypočítá Fourierova transformace obrazu HREM (jsou zobrazeny pouze amplitudy). Poloha bílého prstence označuje první křížení funkce přenosu kontrastu (CTF), která se používá ke stanovení hodnoty rozostření (Δf = -650 Å). Reciproční mřížka je poté indexována a amplitudy a fáze jsou extrahovány. Amplitudy a fáze lze použít k výpočtu průměrného obrazu pro jednu jednotkovou buňku pomocí Fourierovy syntézy. Mapa pseudo-potenciálu (p2gg symetrie) pro stanovení 2D atomových souřadnic byla získána po korekci fázových posunů uložených CTF. Průměrná shoda atomových souřadnic určená z mapy pseudopotenciálu a superponovaného modelu z rentgenové difrakce je asi 0,2 Á.[1]

Zpracování krystalografického obrazu (CIP) se tradičně chápe jako soubor klíčových kroků při určování atomové struktury krystalické hmoty z elektronové mikroskopie s vysokým rozlišením (HREM ) snímky získané v transmisním elektronovém mikroskopu (TEM ), který běží v režimu paralelního osvětlení. Termín byl vytvořen ve výzkumné skupině Sven Hovmöller na Stockholmská univerzita počátkem 80. let 20. století a rychle se stal etiketou pro přístup „3D krystalová struktura z 2D přenosu / projekce obrazů“. Od konce 90. let jsou analogické a doplňkové techniky zpracování obrazu, které směřují k dosažení cílů buď komplementární, nebo zcela přesahující rámec původního vzniku CIP, vyvíjeny nezávisle členy výpočetní symetrie / geometrie, skenovacího transmisního elektronu mikroskopie, komunity mikroskopů skenovací sondy a komunity aplikované krystalografie.

Kontrasty obrazu HREM a metody rekonstrukce krystalického potenciálu

Mnoho snímků HREM paprsků extrémně tenkých vzorků lze interpretovat pouze přímo z hlediska promítaného Krystalická struktura pokud byly zaznamenány za zvláštních podmínek, tj. tzv Scherzerovo rozostření. V takovém případě se pozice atomových sloupců na obrázku jeví jako černé skvrny (když je koeficient sférické aberace objektivu kladný - jako vždy u nekorigovaných TEM). Potíže s interpretací HREM obrázků vznikají jiným rozostření hodnoty, protože přenosové vlastnosti objektivu mění kontrast obrazu jako funkci rozostření. Sloupce atomů, které se objevují na jedné hodnotě rozostření jako tmavé objekty BLOB, se mohou změnit na bílé objekty BLOB při jiném rozostření a naopak. Kromě rozostření objektivu objektivu (které lze snadno změnit operátorem TEM) má na kontrast obrazu významný vliv také tloušťka zkoumaného krystalu. Tyto dva faktory často mísí a poskytují obrázky HREM, které nelze přímo interpretovat jako promítnutou strukturu. Pokud struktura není známa, takže nelze předem použít techniky simulace obrazu, je interpretace obrazu ještě komplikovanější. K překonání tohoto problému jsou dnes k dispozici dva přístupy: jednou z metod je metoda rekonstrukce funkce výstupní vlny metoda, která vyžaduje několik HREM obrazů ze stejné oblasti s různým rozostřením a druhou metodou je krystalografické zpracování obrazu (CIP), které zpracovává pouze jeden HREM obraz. Rekonstrukce funkce výstupních vln [2][3] poskytuje amplitudový a fázový obraz (efektivního) promítaného krystalického potenciálu v celém zorném poli. Takto rekonstruovaný krystalický potenciál je korigován na aberaci a delokalizaci a také není ovlivněn možnými mezerami přenosu, protože je zpracováno několik obrazů s různým rozostřením. CIP na druhé straně zohledňuje pouze jeden obraz a aplikuje korekce na průměrné amplitudy a fáze obrazu. Výsledkem toho je mapa pseudo-potenciálu jedné promítnuté jednotkové buňky. Výsledek lze dále zlepšit kompenzací náklonu krystalu a hledáním nejpravděpodobnější promítnuté symetrie. Na závěr lze říci, že metoda rekonstrukce funkce výstupní vlny má největší výhody pro stanovení (neperiodické) atomové struktury defektů a malých shluků a CIP je metodou volby, pokud je periodická struktura zaměřena na vyšetřování nebo když je řada rozostření nelze získat obrázky HREM, např v důsledku poškození paprsku vzorkem. Nedávná studie o materiálu Cs souvisejícím s katalyzátorem0.5[Pozn2.5Ž2.5Ó14] ukazuje výhody, když jsou obě metody spojeny v jedné studii.[4]

Stručná historie zpracování krystalografického obrazu

Aaron Klug v roce 1979 navrhl, že technika, která byla původně vyvinuta pro stanovení struktury membránový protein struktury lze také použít ke stanovení struktury anorganických krystalů.[5][6] Tuto myšlenku zachytila ​​výzkumná skupina Svena Hovmöllera, která dokázala, že dílčí struktura kovového rámce K8 − xPozn16 − xŽ12 + xÓ80 oxid těžkých kovů lze určit z jednotlivých snímků HREM zaznamenaných při Scherzerově rozostření.[7] (Scherzerovo rozostření zajišťuje v rámci aproximace objektu se slabou fází maximální příspěvek k obrazu pružně rozptýlených elektronů, které byly rozptýleny pouze jednou, zatímco příspěvky dvojnásobně pružně rozptýlených elektronů k obrazu jsou optimálně potlačeny.)

V pozdějších letech se metody staly sofistikovanějšími, takže bylo možné zpracovávat i obrázky jiné než Scherzer.[8] Jednou z nejpůsobivějších aplikací v té době bylo stanovení úplné struktury komplexní sloučeniny Ti11Se4, který byl nepřístupný rentgenovou krystalografií.[9] Protože CIP na jednotlivých obrázcích HREM funguje pouze hladce pro vrstvové struktury s alespoň jednou krátkou (3 až 5 Å) krystalovou osou, byla metoda rozšířena i na data z různých orientací krystalů (= atomová rozlišovací elektronová tomografie). Tento přístup byl použit v roce 1990 k rekonstrukci 3D struktury minerálu staurolit HFe2Al9Si4Ó4 [10][11] a v poslední době určovat struktury obrovských kvazikrystal přibližná fáze ν-AlCrFe [12] a struktury komplexních zeolitů TNU-9 [13] a IM-5.[14] Jak je uvedeno níže v části o krystalografickém zpracování obrazů, které byly zaznamenány z 2D periodických polí s jinými typy mikroskopů, techniky CIP byly od roku 2009 převzaty členy skenovací transmisní elektronové mikroskopie, mikroskopie skenovací sondy a aplikovaných krystalografických komunit.

Současní výzkumníci v oblasti robotiky a počítačového vidění se rovněž zabývají tématem "výpočetní symetrie",[15][16][17][18][19] ale dosud se nepodařilo využít prostorové rozdělení symetrií stránek, které jsou výsledkem krystalografické [20] konvence původu. Kromě toho známý statistik ve svých komentářích uvedl „Symetrie jako spojitý prvek“ [21] že skupiny symetrie mají inkluzní vztahy (jinými slovy nejsou disjunktní), takže závěry o tom, která symetrie je nejpravděpodobnější v obrázku, musí být založeny na "geometrické závěry".[22] Takové závěry jsou hluboce zakořeněny v teorii informací, kde se člověk nesnaží modelovat empirická data, ale extrahuje a modeluje informační obsah dat.[23][24]Klíčovým rozdílem mezi geometrickými závěry a všemi druhy tradičních statistických závěrů je to, že první pouze uvádí koexistenci souboru definitivních (a přesných geometrických) omezení a šumu, přičemž hluk není nic jiného než neznámá charakteristika měřicího zařízení a operace zpracování dat. Z toho vyplývá, že „ve srovnání dvou“ (nebo více) „geometrické modely musíme vzít v úvahu skutečnost, že hluk je identický (ale neznámý) a má pro oba stejnou charakteristiku“ (Všechno) „modely“.[25] Protože mnoho z těchto přístupů používá lineární aproximace, musí být úroveň náhodného šumu nízká až střední, nebo jinými slovy, měřicí zařízení musí být velmi dobře korigována na všechny známé systematické chyby.

Tyto druhy nápadů však v rámci výpočetní symetrie převzala jen malá část výzkumníků [26] a skenovací mikroskopie / aplikovaná krystalografie [27][28] Je třeba říci, že členové komunity výpočetní symetrie provádějí zpracování krystalografického obrazu pod a odlišný názvu a bez využití jeho celého matematického rámce (např. neznalost správné volby původu jednotkové buňky a preference pro přímé vesmírné analýzy). Často pracují s uměle vytvořenými 2D periodickými vzory, např. tapety, textil nebo stavební dekorace v maurské / arabské / islámské tradici. Cíle těchto výzkumníků často souvisejí s identifikací bodové a translační symetrie pomocí výpočetních prostředků a následnou klasifikací vzorů do skupin. Vzhledem k tomu, že jejich vzory byly uměle vytvořeny, nemusejí se řídit všemi omezeními, která příroda obvykle ukládá na periodicky uspořádaná pole atomů nebo molekul s dlouhým dosahem.

Výpočetní geometrie má na tuto problematiku širší pohled a již v roce 1991 dospěla k závěru, že problém testování přibližných bodových symetrií na hlučných obrazech je obecně NP-tvrdé [29] a později také NP-kompletní. Pro omezené verze tohoto problému existují polynomiální časové algoritmy, které u několika řeší odpovídající optimalizační problémy směřovat symetrie ve 2D.[30]

Krystalografické zpracování obrazu TEM s vysokým rozlišením

Hlavní kroky pro řešení struktury anorganického krystalu z HREM obrazů pomocí CIP jsou následující (podrobná diskuse viz [31]).

  1. Výběr oblasti zájmu a výpočet Fourierova transformace (= výkonové spektrum skládající se z 2D periodického pole komplexních čísel)
  2. Stanovení hodnoty rozostření a kompenzace změn kontrastu vyvolaných objektivem (provedeno ve Fourierově prostoru)
  3. Indexování a rafinace mřížky (provádí se ve Fourierově prostoru)
  4. Extrakce amplitud a fázových hodnot v rafinovaných polohách mřížky (provádí se ve Fourierově prostoru)
  5. Určení původu promítnuté jednotkové buňky a určení promítnuté (skupina letadel ) symetrie
  6. Uložení omezení nejpravděpodobnější rovinné skupiny symetrie na amplitudy a fáze. V tomto kroku se fáze obrazu převádějí na fáze obrazu strukturní faktory.
  7. Výpočet mapy pseudo-potenciálu pomocí Fourierova syntéza s korigovanými (strukturními faktory) amplitudami a fázemi (provádí se v reálném prostoru)
  8. Stanovení 2D (promítaných) atomových souřadnic (provádí se v reálném prostoru)

K dispozici je několik počítačových programů, které pomáhají provést nezbytné kroky zpracování. Nejoblíbenější programy používané vědci v oboru materiálů (elektronoví krystalografové) jsou CRISP,[32][33][34] VEC,[35][36] a balíček EDM.[37] K dispozici je také nedávno vyvinutý program pro zpracování krystalografického obrazu EMIA,[38] ale zatím se nezdá, že by uživatelé tohoto programu měli zprávy.

Strukturní biologové dosahují rozlišení několika ångströmů (v minulosti až několika nanometrů, když byly vzorky negativně obarveny) pro membránotvorné proteiny v pravidelných dvourozměrných polích, ale upřednostňují použití programů 2dx,[39] EMAN2,[40] a IPLT.[41] Tyto programy jsou založeny na programech zpracování obrazu Medical Research Council (MRC) [42][43] a mají další funkce, jako je „odblokování“ [44][45] obrazu. Jak název napovídá, unbending obrazu je koncepčně ekvivalentní "zploštění a uvolnění do rovnovážných poloh" jednoho stavebního bloku tlusté vzorky, takže všechny 2D periodické motivy jsou co nejpodobnější a všechny stavební bloky pole mají stejnou krystalografickou orientaci s ohledem na kartézský souřadnicový systém, který je připevněn k mikroskopu. (Optická osa mikroskopu obvykle slouží jako osa z.) Pokud je 2D pole membránových proteinů parakrystalický spíše než skutečně krystalický. Bylo odhadnuto, že unbending přibližně zdvojnásobí prostorové rozlišení, se kterým lze určit tvar molekul[46]

Anorganické krystaly jsou mnohem tužší než 2D periodická pole proteinových membrán, takže není potřeba odblokovat obrazy, které byly pořízeny z vhodně ztenčených částí těchto krystalů. V důsledku toho program CRISP nedisponuje funkcí zpracování obrazu bez ohraničení, ale nabízí vynikající výkon v takzvaném upřesnění fázového původu.

Druhá vlastnost je zvláště důležitá pro elektronové krystalografy, protože jejich vzorky mohou mít jakékoli prostor seskupte z 230 možných typů skupin, které existují ve třech dimenzích. Pravidelná pole membránotvorných proteinů, se kterými se zabývají strukturní biologové, jsou naopak omezena na to, aby vlastnila jeden z pouhých 17 (oboustranný / černo-bílý) vrstva skupinové typy (kterých je celkem 46 a které jsou periodické pouze ve 2D) kvůli chirální povaze všech (přirozeně se vyskytujících) proteinů. Různá krystalografická nastavení čtyř z těchto typů skupin vrstev zvyšují počet možných symetrií skupin vrstev pravidelných polí membránotvorných proteinů na pouhých 21.

Všechny skupiny 3D prostoru a jejich subperiodické 2D skupiny periodických vrstev (včetně výše zmíněných 46 oboustranných skupin) promítají pouze na 17 typů rovinných prostorových skupin, které jsou skutečně 2D periodické a někdy se označují jako tapeta na zeď skupiny. (I když je to docela populární, jedná se o nesprávné pojmenování, protože tapety nejsou omezeny na to, aby tyto symetrie měly od přírody.)

Všechny jednotlivé snímky transmisní elektronové mikroskopie jsou projekce z trojrozměrného prostoru vzorků do dvou dimenzí (takže se informace o prostorovém rozložení ve směru projekce nevyhnutelně ztratí). Projekce podél prominentních (tj. Určitých nízkoindexových) zónových os 3D krystalů nebo podél normální vrstvy vzorku proteinu tvořícího membránu zajišťují projekci 3D symetrie do 2D. (Podél libovolných os zón s vysokým indexem a nakloněných k normální vrstvě membránotvorných proteinů nebude v přenosových obrazech žádná užitečná promítnutá symetrie.) Obnova 3D struktur a jejich symetrií závisí na elektronová tomografie techniky, které využívají sady snímků transmisní elektronové mikroskopie.

Část CIP upřesňující počátek se opírá o definici typů skupin rovinné symetrie, jak je uvedeno v Mezinárodních tabulkách krystalografie, kde jsou uvedeny všechny ekvivalentní polohy symetrie v jednotkové buňce a jejich příslušné symetrie místa spolu se systematickými absencemi v recipročním prostoru. Kromě rovinných symetrických skupin p1, p3, p3m1 a 31 m, všechny ostatní symetrie rovinných skupin jsou centrosymmetrické, takže zpřesnění počátku se zjednoduší na určení správných znaků amplitud Fourierových koeficientů.

Když se v mikroskopii skenovací sondy využívá zpracování krystalografického obrazu, uvažované skupiny symetrie jsou pouze 17 typů skupin plochých prostorů v jejich možných 21 nastaveních.

Krystalografické zpracování obrazů, které byly zaznamenány z 2D periodických polí s jinými typy mikroskopů

Protože digitalizované 2D periodické obrazy jsou v informačním teoretickém přístupu prostě data organizovaná ve 2D polích pixelů, lze využívat základní funkce zpracování krystalografického obrazu nezávisle na typu mikroskopu, kterým byly obrázky / data zaznamenána. Technika CIP byla příslušně použita (na základě programu 2dx) na obrazy s kontrastem Z atomů s Si-klatráty s atomovým rozlišením, jak jsou zaznamenány v rastrovacím elektronovém mikroskopu s korekcí aberace.[47] Snímky 2D periodických polí plochých molekul na substrátu zaznamenané skenovacími tunelovacími mikroskopy [48][49] byly také krystalograficky zpracovány pomocí programu CRISP.

Reference

  1. ^ T. E. Weirich, Od Fourierovy řady ke krystalovým strukturám - přehled konvenčních metod řešení fázového problému; in: Electron Crystallography - Novel Approaches for Structure Determination of Nanosized Materials, T. E. Weirich, J. L. Lábár, X. Zou, (Eds.), Springer 2006, 235 - 257.
  2. ^ A. Thust, M. H. F. Overwijk, W. M. J. Coene, M. Lentzen (1996) „Numerická korekce aberací čočky při získávání fáze HRTEM“ Ultramicroscopy 64, 249 - 264.
  3. ^ Allen, W. McBride, N. L. O’Leary a M. P. Oxley (2004) „Rekonstrukce výstupní vlny při atomovém rozlišení“ Ultramicroscopy vol. 100, 91-104.
  4. ^ J. Barthel, T. E. Weirich, G. Cox, H. Hibst, A. Thust (2010) „Struktura Cs0.5[Pozn2.5Ž2.5Ó14] analyzováno rekonstrukcí ohniskové řady a zpracováním krystalografického obrazu "Acta Materialia vol. 58, 3764-3772. článek
  5. ^ Klug, A. (1979) „Analýza obrazu a rekonstrukce v elektronové mikroskopii biologických makromolekul“, Chemica Scripta sv. 14, 245-256.
  6. ^ Amos, R. Henderson, P. N. T. Unwin (1982) „Stanovení trojrozměrné struktury elektronovou mikroskopií dvourozměrných krystalů“ Prog. Biophys. Molec. Biol. sv. 39, 183-231. článek[mrtvý odkaz ]
  7. ^ Hovmöller, S., Sjögren, A., Farrants, G., Sundberg, M., Marinder, B. O. (1984) „Accurate atomic locations from electron microscopy“, Nature sv. 311, 238-241. článek
  8. ^ X. D. Zou, M. Sundberg, M. Larine, S. Hovmöller (1996) „Získání strukturní projekce zpracováním obrazu HREM snímků pořízených za neoptimálních podmínek rozostření“ Ultramicroscopy sv. 62, 103-121.článek
  9. ^ Weirich, T. E., Ramlau, R., Simon, A., Hovmöller, S., Zou, X. (1996) „Krystalová struktura určená s přesností 0,02 Á elektronovou mikroskopií“, Nature vol. 382, 144-146. článek
  10. ^ Downing, K. H., Meisheng, H., Wenk, H. R., O’Keefe, M. A. (1990) „Rozlišení atomů kyslíku ve staurolitu pomocí trojrozměrné transmisní elektronové mikroskopie“, Nature vol. 348, 525-528. článek
  11. ^ Wenk, H. R., Downing, K. H., Meisheng, H., O’Keefe, M. A. (1992) „3D Structure Determination from Electron-Microscope Images: Electron Crystallography of Staurolite“, Acta Crystallogr. sv. A48, 700-716.
  12. ^ Zou, X. D., Mo, Z. M., Hovmöller, S., Li, X. Z., Kuo, K. H. (2003) „Trojrozměrná rekonstrukce fáze ν-AlCrFe elektronovou krystalografií“, Acta Crystallogr sv. A59, 526-539. článek
  13. ^ F. Gramm, C. Baerlocher, LB McCusker, SJ Warrender, PA Wright, B.Han, SB Hong, Z. Liu, T. Ohsuna a O. Terasaki (2006) „Komplexní zeolitová struktura řešená kombinací práškové difrakce a elektronové mikroskopie " Příroda 444, 79-81. článek
  14. ^ J. Sun, Z. He, S. Hovmöller, X. D. Zou, F. Gramm, C. Baerlocher a L. B. McCusker (2010) „Strukturní stanovení zeolitu IM-5 pomocí elektronové krystalografie“ Z. Kristallogr. sv. 225, 77–85. článek
  15. ^ Y. Liu „Computational Symmetry“ in: Symmetry 2000, Part I, eds. Hargittai a T. C. Laurent, kapitola 21, str. 231–245, Portland Press, Londýn, 2002, (Wenner-Gren International Series, svazek 80), https://www.cs.cmu.edu/~yanxi/images/computationalSymmetry.pdf
  16. ^ Y. Liu, H. Hel-Or, C. S. Kaplan a L. V. Gool (2009) „Foundations and Trends in Computer Graphics and Vision“, sv. 5, č. 1–2, s. 1 1–195, otevřený přístup: http://vision.cse.psu.edu/publications/pdfs/liuCSinCV.pdf, také publikováno jako kniha Now Publishers Inc., Boston and Delft, 2010
  17. ^ Zabrodský, H. „Peleg, S., Avnir, D. (1995)„ Symetrie jako spojitý prvek “, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, sv. 17 (číslo 12), 1154 - 1166, DOI: 10.1109 / 34.476508, otevřený přístup: http://www.vision.huji.ac.il/papers/continuous-symmetry.pdf
  18. ^ Y. Liu (2014) „Computational Symmetry“, Computer Vision, A Reference Guide, Ikeuchi, K. (ed.), Springer, 2014
  19. ^ F. Albert, JM Gómis, J. Blasco, JM Valiente a N. Aleixos (2015) „New method to analyze mosaics based on Symmetry Group theory applied to Islamic Geometric Patterns“, Computer Vision and Image Understanding 130 54–70, doi : 10.1016 / j.cviu.2014.09.002
  20. ^ Hahn T. (2005) International Tables for Crystallography, Brief Teaching Edition of Volume A, Space-group symetry. 5. přepracované vydání, Chester: International Union of Crystallography
  21. ^ Kanatani, K. (1995) „Komentáře k„ Symetrii jako spojitý prvek “, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence sv. 19, číslo: 3, 246 - 247
  22. ^ K. Kanatani, (1996) Statistická optimalizace pro geometrické výpočty: Teorie a praxe, Dover Books on Mathematics, Mineola, New York
  23. ^ K. P. Burnham a D R Anderson (2002) Výběr modelu a odvození multimodel: praktický informační-teoretický přístup, 2. vydání. Springer, New York
  24. ^ K. P. Burnham, D. R. Anderson a K. P. Huyvaert (2011) Výběr modelu AIC a odvození více modelů v behaviorální ekologii: některá pozadí, pozorování a srovnání, Behavioral Ecology and Sociobiology 65 (1): 23-35
  25. ^ K. Kanatani, (1998) Geometric Information Criterion for Model Selection, International Journal of Computer Vision 26 (3) 171-189
  26. ^ Y. Liu, R. T. Collins a Y. Tsin (2004), Výpočtový model pro periodické vnímání vzorů založený na vlysových a tapetových skupinách, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence 26, číslo 3), s. 354–371, doi: 10.1109 / TPAMI.2004.1262332
  27. ^ J. C. Straton, T. T. Bilyeu, B. Moon a P. Moeck (2014), Double-tip effects on Scanning Tunneling Microscopy imaging of 2D periodic objects: jednoznačná detekce a limity jejich odstranění krystalografickým průměrováním v prostorové frekvenční doméně, Cryst. Res. Technol. 49, 663-680, doi: 10,1002 / crat.201300240
  28. ^ J. C. Straton, B. Moon, T. T. Bilyeu a P. Moeck, Odstranění artefaktů s více hroty ze snímků skenovacího tunelového mikroskopu pomocí krystalografického průměrování, Adv. Struct. Chem. Imaging 1 (2015) 14, doi: 10.1186 / s40679-015-0014-6, otevřený přístup: http://www.ascimaging.com/content/1/1/14
  29. ^ S. Iwanowski, Testování přibližné symetrie v rovině je NP-tvrdé, Theoretical Computer Science 80 (1991) 227-262
  30. ^ C. Dieckmann (2012) Detekce a aproximace symetrie, disertační práce z Erlangung des Doktorgrades, Fachbereich Mathematik und Informatik der Freien Universität Berlin
  31. ^ XD. Zou, T.E. Weirich & S. Hovmöller (2001) „Elektronová krystalografie - stanovení struktury kombinací HREM, krystalografického zpracování obrazu a elektronové difrakce.“ In: Progress in Transmission Electron Microscopy, I. Concepts and Techniques, X.F. Zhang, Z. Zhang Ed., Springer Series in Surface Science. Sv. 38, Springer 2001, 191 - 222. ISBN  978-3-540-67681-2
  32. ^ S. Hovmöller (1992) „CRISP: zpracování krystalografického obrazu na osobním počítači“ Ultramicroscopy sv. 41, 121–135.
  33. ^ S. Hovmöller, Y. I. Sukharev, A. G. Zharov (1991) „CRISP - Nový systém pro zpracování krystalografického obrazu na osobních počítačích“ Micron and Microscopica Acta sv. 22, 141–142.
  34. ^ H. Zhang, T. Yub, P. Oleynikov, DY Zhao, S. Hovmöller a XD Zou (2007) „CRISP a eMap: software pro určování 3D pórových struktur uspořádaných mezoporézních materiálů elektronovou krystalografií“ Studie v Surface Science and Catalysis vol . 165, 109 - 112.
  35. ^ Z. Wan, Y. Liu, Z. Fu, Y. Li, T. Cheng, F. Li, H. Fan (2003) Vizuální výpočty v elektronové krystalografii. Zeitschrift für Kristallographie: Sv. 218, 4. vydání, elektronová krystalografie, str. 308-315. doi:10.1524 / zkri.218.4.308.20739
  36. ^ Li Xue-Ming, Li Fang-Hua & Fan Hai-Fu (2009) Revidovaná verze programu VEC (vizuální výpočet v elektronové krystalografii) Chinese Phys. sv. B18, 2459. doi:10.1088/1674-1056/18/6/056
  37. ^ R. Kilaas, L. D. Marks & C. S. Own (2005) „EDM 1.0: Electron direct methods“ Ultramikroskopie sv. 102, 233-237.
  38. ^ http://www.analitex.com/
  39. ^ Gipson, B., Zeng, X., Zhang, Z. Y., Stahlberg, H. (2007) „2dx - uživatelsky přívětivé zpracování obrazu pro 2D krystaly“, J. Struct. Biol. sv. 157 (1), 64-72; http://www.2dx.unibas.ch/ Archivováno 2016-02-05 na Wayback Machine
  40. ^ http://blake.bcm.edu/emanwiki/EMAN2
  41. ^ Philippsen A., Schenk, A. D., Stahlberg, H., Engel, A. (2003) „Knihovna pro zpracování obrazu IPLT a sada nástrojů pro komunitu elektronové mikroskopie“ J. Struct. Biol. sv. 144, 4-12, PubMed ID: 14643205; http://www.iplt.org/
  42. ^ Crowther, R. A., Henderson, R., Smith. J. M. (1996) „Programy pro zpracování obrazu MRC“, J. Struct. Biol. sv. 116 (1), 9-16; http://www2.mrc-lmb.cam.ac.uk/research/locally-developed-software/image-processing-software/
  43. ^ http://www.ccpem.ac.uk/
  44. ^ Gil, D., Carazo, J. M., Marabini, R. (2006) „O povaze 2D krystalové neohýbanosti“ J. Struct. Biol. sv. 156, 546–555.
  45. ^ Henderson, R., Baldwin, JM, Downing, KH, Lepault, J., Zemlin, F., (1986) „Struktura fialové membrány z Halobacterium halobium: záznam, měření a vyhodnocení elektronových mikrofotografií při rozlišení 3,5 Å“, Ultramicroscopy 19, 147–178.
  46. ^ Braun, T. a Engel, A. (2005) „Dvojrozměrná elektronová krystalografie„ Encyklopedie věd o životě “, John Wiley and Sons Ltd., www.els.net, s. 1–7.
  47. ^ Morgan, D. M., Ramasse, Q. M., Browning, N. D. (2009) „Aplikace dvourozměrné krystalografie a zpracování obrazu na Z-kontrastní obrázky s atomovým rozlišením“, J. Electron Microscopy sv. 58 (3), 223-244.
  48. ^ Moeck, P., Toader, M., Abdel-Hafiez, M., Michael Hietschold, M. (2009) „Kvantifikace a vynucování dvojrozměrné symetrie v obrazech mikroskopie skenovací sondy“, in: „Frontiers of Characterization and Metrology for Nanoelectronics ", editoval DG Seiler, AC Diebold, R. McDonald, CM Garner, D. Herr, RP Khosla a EM Secula, American Institute of Physics, 978-0-7354-0712-1 / 09.
  49. ^ Moeck, P. (2011) „Crystallographic Image Processing for Scanning Probe Microscopy“ In: „Microscopy: Science Technology, Applications and Education“, Microscopy Book Series No. 4, Vol. 3, s. 1951-1962, A. Méndez-Vilas a J. Diaz (redaktoři), Formatex Research Center, 2010, ISBN  978-84-614-6191-2, http://www.formatex.info/microscopy4/1951-1962.pdf.

externí odkazy

  • Programy pro zpracování obrazu MRC, klasický standard pro strukturní biologii, zdarma pro akademické účely (zdrojový kód Fortranu)
  • KŘUPAVÝ komerční, ale lepší pro anorganickou elektronovou krystalografii (pro počítače se systémem Windows)
  • VEC zdarma pro akademické účely, zvláště užitečné pro analýzu nepřiměřeně modulovaných struktur (pro počítače se systémem Windows)
  • IPLT open source, strukturní biologie (pro Mac PC, Linux a Windows PC demo verzi)
  • EMAN Vers. 2, open source, strukturní biologie včetně rekonstrukce jednotlivých částic (Linux)
  • 2dx open source, hlavně pro strukturní biologii (pro Mac PC, Linux)
  • EDM open source, zdarma pro nekomerční účely - na platformě je implementována připravená verze EDM elmiX Živé CD pro Linux

Další čtení

viz také Wiki na Elektronová krystalografie