В сканирующей зондовой микроскопии, и в первую очередь в сканирующей туннельной микроскопии, исследователи не редко работают с органическими веществами, формирующими высоко упорядоченные тонкие пленки или кристаллические структуры. Такие объекты прекрасно подходят для получения картинок с эффектным молекулярным разрешением, которое в ряде случаев допускает построение пространственной модели элементарной ячейки пленки или кристалла. Общая проблема таких изображений - их зашумленность. Функция Найти структурный элемент позволяет средствами корреляционного анализа построить усредненное изображение структурного элемента и улучшить качество исходного изображения.

Откройте изображение упорядоченной структуры, которое Вы хотите обработать. Для начала выделите фрагмент структуры, который содержит минимум искажений - самый красивый участок, на котором присутствует одна или несколько элементарных ячеек - и скопируйте его в новое окно. После этого вернитесь к исходному изображению, оно должно быть активным, и вызовите функцию Найти структурный элемент из меню Математика → Корреляция.

В появившемся окне выберите изображение того элемента, который вы скопировали. Появятся два новых окна - окно параметров и окно с результирующим изображением. Данная функция выделяет структурные элементы на изображении, определяя максимумы взаимной корреляции двух используемых изображений. Точки максимумов отмечаются на исходном изображении красным и наша цель при подборе параметров - добиться правильного определения центров всех элементарных ячеек. Строгость в отборе максимумов может быть различной, она определяется параметром Level. Этот параметр изменяется в диапазоне от нуля до единицы, ноль соответствует самому строгому отбору максимумов. Как правило, наилучший результат удается получить при небольших отличных от нуля значениях. Выделите строчку параметра Level и, нажимая на стрелки около значения параметра, подберите оптимальное значение.

Размер окна с которым производится поиск максимумов может совпадать с размером используемого структурного элемента, тогда для параметра Locality должно быть установлено значение Structure element. Такой выбор окрестности оправдан в том случае, если вы выделили ровно одну элементарную ячейку, если же вы выделили область, состоящую из нескольких элементарных ячеек, то выберите значение Neighborhood и укажите размер окрестности в нанометрах.

После подбора двух описанных параметров может оказаться, что центры некоторых элементарных ячеек ошибочно определены дважды:

В этом случае, для слияния близко расположенных максимумов установите значение Да для параметра Dilate intermediate results. Радиус слияния определяется параметром Radius, nm.

Группа параметров Accumulator определяет размер результирующего изображения: Вы можете установить ширину и высоту такую же как на исходном кадре, тогда будет построено полное отфильтрованное изображение, а можете построить только какую-то его часть, например, получить изображение одной элементарной ячейки.

В целом, данная функция дает очень мощный инструмент для улучшения изображений периодических структур молекулярного или атомарного разрешения. Но она требует тонкой настройки параметров, и если у Вас не получается ее использовать, то посмотрите раздел Примеры, где подробно будут указаны значения параметров, использованные в том или ином случае.