生物大分子的三维结构信息对了解生命活动过程、解决医学问题至关重要。冷冻电子显微镜简称冷冻电镜,是结构生物学解析生物大分子三维结构的主要方法之一。冷冻电镜三维重构密度图的客观质量评价方法是促进该技术发展的重要因素。作为三维重构密度图质量评价的有效指标,分辨率测量是这个冷冻电镜领域内十分重要的问题。本文以冷冻电镜三维重构为对象,以客观的分辨率测量为目标,主要做了如下研究:我们提出了一种新的分辨估计方法。该方法通过在傅里叶频域空间估算信号和噪声的功率,计算三维重构图的频谱信噪比。信号和噪声的功率分别从颗粒区域和背景区域估算得到,而这两个区域可以分别通过掩膜分割从三维密度图图中得到。本文提出的这种计算频谱信噪比的方法,我们称之为掩膜频谱信噪比,提供了一种基于信噪比原始定义的直接计算频谱信噪比的方法。掩膜频谱信噪比既不需要像傅里叶核相关一样分割数据集,也不像其他频谱信噪比计算方法需要任何原始输入图像或者中间数据。我们分析了噪声模式在重构过程中的变化。噪声功率在二维颗粒图像中可以被近似认为均匀随机分布。而经过重构在三维密度图中,离中心的不同距离位置的噪声功率不同。我们首先使用球体掩膜去除三维密度图立方体的远离中心点的拐角区域,然后引入了一个拟合参数,使得从膜外噪声功率估计膜内噪声功率这一计算过程更加精确。我们进一步分析了掩膜大小和掩膜类型等对频谱信噪比计算的影响,并且进一步把频谱信噪比应用到分辨率的测量领域,根据相应的阈值条件测量得到三维重构密度图的分辨率。通过在模拟和真实数据集上进行实验,对比了几种常用测量方法测量的分辨率结果,得出结论:掩膜频谱信噪比与原有频谱信噪比计算方法相比,更加简单直接。掩膜频谱信噪比是一种有效的分辨率测量方法。