JP2021131313A - Material evaluation device, method for evaluating material, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、材料評価装置、材料評価方法、およびプログラムに関し、特に、材料内の特定の相を検出するために用いて好適なものである。 The present invention relates to material evaluation devices, material evaluation methods, and programs, and is particularly suitable for use in detecting a specific phase in a material.
材料にとって気孔情報は重要な指標である。高炉用原料である焼結鉱を例に挙げると、気孔率が少ない緻密な組織をもつ焼結鉱は強度が高く、一方で気孔が多く比表面積が高い組織をもつ焼結鉱は還元性が高くなる。この気孔率だけでなく、気孔の大きさやそれらの分布なども材料品質へ影響を与えていることから、材料品質を評価する上で気孔評価は重要である。そのため、材料中の気孔情報を高精度に識別する技術は、材料の高品位化や品質評価などにおいて重要である。特許文献1には、測定対象物のX線CT画像において、測定対象物の輪郭で囲まれた領域内に存在する全ての画素の総数に対する、基準CT値以下であるCT値を示す画素の総数の割合を、測定対象物の粗大気孔率として推定することが記載されている。粗大気孔は、測定対象物のX線CT画像を構成する1つの画素領域内の全体に存在する気孔である。
Pore information is an important indicator for materials. Taking sinter, which is a raw material for blast furnaces, as an example, sinter having a dense structure with a small porosity has high strength, while sinter having a structure with many pores and a high specific surface area is reducible. It gets higher. Since not only this porosity but also the size of the pores and their distribution affect the material quality, the porosity evaluation is important in evaluating the material quality. Therefore, a technique for identifying pore information in a material with high accuracy is important for high quality and quality evaluation of the material.
特許文献1に記載の技術では、CT値が基準CT値以下であるか否かによって、気孔であるか否かを判断する。しかしながら、焼結鉱等の材料では、材料内の画像において、異なる複数の相における輝度範囲の一部が重複することがある。このような場合、特許文献1に記載の技術では、気孔の未検出(気孔を検出できないこと)または誤検出(気孔以外の相を気孔として検出すること)が生じる虞がある。このような課題は、材料の気孔以外の特定の相を検知する場合においても共通に存在する課題である。
In the technique described in
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、材料内の特定の相を正確に検出することができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to enable accurate detection of a specific phase in a material.
本発明の材料評価装置は、複数の相を含む材料の特定の相を検出する材料評価装置であって、前記材料の輝度情報として、画素毎の輝度値を含む情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記材料の輝度情報について、注目画素の周囲の所定のサイズの領域の画素の輝度値に基づいて、当該注目画素の輝度値を、当該注目画素の輝度値以上の輝度値に変更することを各画素に対して行う膨張処理を実行する膨張手段と、前記膨張手段により膨張処理が行われた後の前記材料の輝度情報について、注目画素の周囲の前記所定のサイズの領域の画素の輝度値に基づいて、当該注目画素の輝度値を、当該注目画素の輝度値以下の輝度値に変更することを各画素に対して行う収縮処理を実行する収縮手段と、前記膨張処理が実行される前の元の前記材料の輝度情報における各画素の輝度値と、前記収縮手段により収縮処理が実行された後の前記材料の輝度情報における各画素の輝度値との差に基づく輝度値が各画素の輝度値として含まれる検出用輝度情報を生成する生成手段と、前記生成手段により生成された前記検出用輝度情報における各画素の輝度値に基づいて、前記特定の相を検出する検出手段と、を有し、前記特定の相の輝度範囲の最低の輝度値は、前記複数の相のその他の相の輝度範囲の最低の輝度値よりも低いことを特徴とする。 The material evaluation device of the present invention is a material evaluation device that detects a specific phase of a material containing a plurality of phases, and is an acquisition means for acquiring information including a brightness value for each pixel as brightness information of the material. With respect to the brightness information of the material acquired by the acquisition means, the brightness value of the attention pixel is set to the brightness equal to or higher than the brightness value of the attention pixel based on the brightness value of the pixel in the region of a predetermined size around the attention pixel. With respect to the expansion means for executing the expansion process for changing the value for each pixel and the luminance information of the material after the expansion process is performed by the expansion means, the predetermined size around the pixel of interest. A shrinking means for executing a shrinking process for each pixel to change the brightness value of the attention pixel to a brightness value equal to or less than the brightness value of the attention pixel based on the brightness value of the pixel in the region, and the expansion. Based on the difference between the luminance value of each pixel in the original luminance information of the material before the process is executed and the luminance value of each pixel in the luminance information of the material after the shrinkage process is executed by the shrinking means. The specific phase is detected based on the generation means for generating the detection luminance information in which the luminance value is included as the luminance value of each pixel and the luminance value of each pixel in the detection luminance information generated by the generation means. The minimum luminance value in the luminance range of the particular phase is lower than the lowest luminance value in the luminance range of the other phases of the plurality of phases.
本発明の材料評価方法は、複数の相を含む材料の特定の相を検出する材料評価方法であって、前記材料の輝度情報として、画素毎の輝度値を含む情報を取得する取得工程と、前記取得工程により取得された前記材料の輝度情報について、注目画素の周囲の所定のサイズの領域の画素の輝度値に基づいて、当該注目画素の輝度値を、当該注目画素の輝度値以上の輝度値に変更することを各画素に対して行う膨張処理を実行する膨張工程と、前記膨張工程により膨張処理が行われた後の前記材料の輝度情報について、注目画素の周囲の前記所定のサイズの領域の画素の輝度値に基づいて、当該注目画素の輝度値を、当該注目画素の輝度値以下の輝度値に変更することを各画素に対して行う収縮処理を実行する収縮工程と、前記膨張処理が実行される前の元の前記材料の輝度情報における各画素の輝度値と、前記収縮工程により収縮処理が実行された後の前記材料の輝度情報における各画素の輝度値との差に基づく輝度値が各画素の輝度値として含まれる検出用輝度情報を生成する生成工程と、前記生成工程により生成された前記検出用輝度情報における各画素の輝度値に基づいて、前記特定の相を検出する検出工程と、を有し、前記特定の相の輝度範囲の最低の輝度値は、前記複数の相のその他の相の輝度範囲の最低の輝度値よりも低いことを特徴とする。 The material evaluation method of the present invention is a material evaluation method for detecting a specific phase of a material containing a plurality of phases, and includes an acquisition step of acquiring information including a luminance value for each pixel as the luminance information of the material. Regarding the brightness information of the material acquired by the acquisition step, the brightness value of the attention pixel is set to the brightness equal to or higher than the brightness value of the attention pixel based on the brightness value of the pixel in the region of a predetermined size around the attention pixel. With respect to the expansion step of executing the expansion process of changing to a value for each pixel and the luminance information of the material after the expansion process is performed by the expansion process, the predetermined size around the pixel of interest. A shrinkage step of executing a shrinkage process for each pixel to change the brightness value of the attention pixel to a brightness value equal to or less than the brightness value of the attention pixel based on the brightness value of the pixel in the region, and the expansion. Based on the difference between the luminance value of each pixel in the original luminance information of the material before the process is executed and the luminance value of each pixel in the luminance information of the material after the shrinkage process is executed by the shrinkage step. The specific phase is detected based on the generation step of generating the detection luminance information in which the luminance value is included as the luminance value of each pixel and the luminance value of each pixel in the detection luminance information generated by the generation step. The minimum luminance value in the luminance range of the specific phase is lower than the lowest luminance value in the luminance range of the other phases of the plurality of phases.
本発明のプログラムは、前記材料評価装置の各手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。 The program of the present invention is characterized in that a computer functions as each means of the material evaluation device.
本発明によれば、材料内の特定の相を正確に検出することができる。 According to the present invention, a specific phase in a material can be accurately detected.
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。尚、長さ、位置、大きさ、間隔等、比較対象が同じであることは、厳密に同じである場合の他、発明の主旨を逸脱しない範囲で異なるもの(例えば、設計時に定められる公差の範囲内で異なるもの)も含むものとする。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the same comparison target such as length, position, size, interval, etc. is not only the case where they are exactly the same, but also the ones which are different within the range not deviating from the gist of the invention (for example, the tolerance determined at the time of design). (Different within the range) shall also be included.
本実施形態では、材料の特定の相が、焼結鉱の気孔の領域である場合を例に挙げて説明する。また、本実施形態では、材料の輝度情報として、X線CT(Computerized Tomography)により得られる輝度情報を用いる場合を例に挙げて説明する。
<画像生成システム>
図1は、X線CT画像を生成する画像生成システムの構成の一例を示す図である。図1では、マイクロフォーカスX線CTを用いる場合の画像生成システムの構成の一例を示す。
画像生成システムは、X線源1と、フィルター2と、試料ステージ3と、X線検出器4とを有する。
In the present embodiment, the case where the specific phase of the material is the region of the pores of the sinter will be described as an example. Further, in the present embodiment, a case where the luminance information obtained by X-ray CT (Computed Tomography) is used as the luminance information of the material will be described as an example.
<Image generation system>
FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of an image generation system that generates an X-ray CT image. FIG. 1 shows an example of the configuration of an image generation system when micro focus X-ray CT is used.
The image generation system includes an
X線源1は、X線5を発生するための陰極および陽極を有する真空管からなるマイクロフォーカスX線源である。X線源1は、真空および高電圧下において陰極で電子ビームを発生させ、当該電子ビームを収束して加速させ、陽極のターゲット(タングステン等)の焦点に衝突させることによりX線5を発生させる。
The
フィルター2は、X線源1と試料ステージ3との間において、X線5の通過領域に配置され、X線5の低エネルギー成分を除去するためのものである。
試料ステージ3は、焼結鉱試料6を固定するとともに、焼結鉱試料6を、その中心軸の周りに回転し、焼結鉱試料6に対するX線5の照射方向を変えるためのものである。
X線検出器4は、焼結鉱試料6を透過したX線5(以下、透過X線と言う)を可視光画像に変換するためのイメージインテンシファイアー(Image Intensifier:I.I.)型検出器である。
The
The
The
焼結鉱試料6が置かれた試料ステージ3を回転させることにより、X線源1で発生させたX線5は、焼結鉱試料6に対して、複数の方向から照射される。焼結鉱試料6を透過した透過X線は、X線検出器4で可視光画像に変換される。X線源1から照射したX線の強度と透過X線の強度とから、再構成計算によって、焼結鉱試料6の内部のX線吸収係数の空間分布が求められる。
By rotating the
X線吸収係数は、水(密度=1)のCT値が0、空気(密度≒0)のCT値が、例えば−1000となるように、水を基準としたCTの相対値(無次元)とされ、CT値に応じた65536階調(CT=0(空気のCT)〜65536)の濃淡(輝度)画像が、焼結鉱試料6の3次元CT像として得られる。焼結鉱試料6の3次元CT像は、CT値が高い画素領域で明るく(白に近く)なり、CT値が低い画素領域で暗く(黒に近く)なるように表示される。焼結鉱試料6の3次元CT像は、画素(ボクセル)毎の輝度値を含む。尚、焼結鉱試料6の3次元CT像から、焼結鉱試料6の2次元断面CT像が得られる。焼結鉱試料6の2次元断面CT像は、画素(ピクセル)毎の輝度値を含む。図3は、焼結鉱試料6のX線3次元CT像の一例を示す図(写真)である。以下の説明では、焼結鉱試料6の3次元CT像を、必要に応じて、焼結鉱試料6の輝度情報と称する。尚、焼結鉱試料6の輝度情報は、焼結鉱試料6の2次元断面CT像であってもよい。
焼結鉱試料6の3次元像または焼結鉱試料6の2次元断面像を生成する方法自体は、特許文献2等に記載されている公知の技術で実現することができる。従って、ここでは、その詳細な説明を省略する。また、焼結鉱試料6の3次元像または焼結鉱試料6の2次元断面像を生成する方法は、前述した画像生成システムによるものに限定されない。
The X-ray absorption coefficient is a relative value (non-dimensional) of CT with respect to water so that the CT value of water (density = 1) is 0 and the CT value of air (density ≈ 0) is, for example, -1000. Then, a shade (brightness) image of 65536 gradations (CT = 0 (CT of air) to 65536) according to the CT value is obtained as a three-dimensional CT image of the
The method itself for generating a three-dimensional image of the
<材料評価装置200>
図2は、材料評価装置200の機能的な構成の一例を示す図である。材料評価装置200のハードウェアは、例えば、CPU、ROM、RAM、HDD、および各種のインターフェースを有する情報処理装置、または、専用のハードウェアを用いることにより実現される。以下に、材料評価装置200が有する機能の一例を説明する。
<
FIG. 2 is a diagram showing an example of a functional configuration of the
<<取得部201>>
取得部201は、画像生成システムにより生成された、焼結鉱試料6の輝度情報を取得する。画像生成システムの情報処理装置により焼結鉱試料6の輝度情報が生成される場合、取得部201は、画像生成システムの情報処理装置から送信された、焼結鉱試料6の輝度情報を受信することにより、焼結鉱試料6の輝度情報を取得することができる。また、画像生成システムの情報処理装置により生成された、焼結鉱試料6の輝度情報が記憶媒体に記憶される場合、取得部201は、焼結鉱試料6の輝度情報を記憶媒体から読み出すことにより、焼結鉱試料6の輝度情報を取得することができる。この他、取得部201は、X線検出器4で得られた可視光画像に基づいて、焼結鉱試料6の輝度情報を生成してもよい。
<<
The
<<ブラックトップハット処理部202>>
ブラックトップハット処理部202は、焼結鉱試料6の輝度情報に対してブラックトップハット処理を実行し、検出用輝度情報を生成する。検出用輝度情報は、焼結鉱試料6の気孔の領域を特定するために用いられる輝度情報(画素毎の輝度値を含む情報)である。
<< Black Top
The black top
図4は、焼結鉱試料6の輝度情報から得られる輝度値のヒストグラムの一例を示す図である。図4に示す輝度値の単位は、任意単位である。図4に示す例では、焼結鉱試料6の気孔(Pore)の領域が示す輝度範囲は、凡そ0〜32500の範囲である。焼結鉱試料6のシリケートスラグ(Silicate Slag)の領域が示す輝度範囲は、凡そ18000〜36500である。焼結鉱試料6のカルシウムフェライト(Calcium ferrite)の領域が示す輝度範囲は、凡そ32500〜41000である。焼結鉱試料6のヘマタイト(Hematite)、マグネタイト(Magnetite)の領域が示す輝度範囲は、凡そ36500以上の範囲である。尚、これらの輝度範囲は、焼結鉱試料6の輝度情報に対する過去の知見から得られるものであり、一意に定まるものではない。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a histogram of the luminance values obtained from the luminance information of the
図4に示すように、焼結鉱は複数の相を有し、複数の相の輝度範囲の一部が重複する。本実施形態では、材料評価装置200は、焼結鉱試料6の気孔の領域を特定する。焼結鉱試料6の気孔の領域の輝度範囲の一部は、焼結鉱試料6のシリケートスラグの領域の輝度範囲の一部と重複する。従って、特許文献1に記載されているように、焼結鉱試料6の輝度情報に対して閾値よりも輝度値が低い画素を、焼結鉱試料6の気孔の領域に対応する画素として特定すると、気孔の領域の未検出または誤検出が生じる。例えば、閾値が18000を下回ると、シリケートスラグの領域が気孔の領域として検出される可能性は低くなるが、未検出となる気孔の領域が多くなる。一方、例えば、閾値が18000を上回ると、未検出となる気孔の領域は少なくなるが、シリケートスラグの領域が気孔の領域として検出される可能性が高くなる。そこで、本発明者は、輝度の高い領域に囲まれた輝度の低い領域を強調するブラックトップハット処理を焼結鉱試料6の輝度情報に対して実行することにより、焼結鉱試料6の気孔の領域を検出することに想到した。
As shown in FIG. 4, the sinter has a plurality of phases, and a part of the brightness range of the plurality of phases overlaps. In this embodiment, the
また、焼結鉱の気孔には、一部の領域が焼結鉱の表面に露出した開気孔と、焼結鉱の表面に露出した領域がない閉気孔とがある。また、焼結鉱の気孔の形状および大きさは様々である。そこで、本発明者は、サイズの異なる複数のカーネルのそれぞれを用いてブラックトップハット処理を実行することにより、焼結鉱試料6の気孔の領域を検出することに想到した。尚、カーネルとは、注目画素の輝度値を変更する際に参照される画素領域である。また、ブラックトップハット処理は、元画像をクロージングした画像と元画像との差をとる処理であり、ブラックハット処理等とも称される。
Further, the pores of the sinter include open pores in which a part of the region is exposed on the surface of the sinter and closed pores in which the region is not exposed on the surface of the sinter. In addition, the shape and size of the pores of the sinter are various. Therefore, the present inventor has come up with the idea of detecting the pore region of the
ブラックトップハット処理部202は、膨張部202aと、収縮部202bと、生成部202cとを有する。図5は、膨張処理と収縮処理の一例を説明する図である。具体的に図5(a)は、膨張処理の一例を説明する図である。図5(b)は、収縮処理の一例を説明する図である。図6は、材料評価装置200における処理の一例を説明する図である。図6では、図6(a)、図6(b)、図6(c)、図6(d)、図6(e)の順に焼結鉱試料6の輝度情報が変遷する様子を示す。
The black top
図5および図6では、表記の都合上、焼結鉱試料6の輝度情報を2次元で表記する。また、図5および図6において、縦横に並ぶ矩形は画素(ボクセル)を表し、矩形内の数値は輝度値を表す。図5および図6において、注目画素および注目画素に隣接する8個の画素の合計9個の画素からなる矩形の領域がカーネルであるものとする。尚、本実施形態では、焼結鉱試料6の輝度情報は、焼結鉱試料6の3次元CT像であるので、カーネルの形状も3次元形状(例えば立方体)になる。
In FIGS. 5 and 6, for convenience of notation, the luminance information of the
<<<膨張部202a>>>
焼結鉱試料6の輝度情報は、画素(ボクセル)毎の輝度値を含む。膨張部202aは、焼結鉱試料6の輝度情報に対して膨張処理を実行する。
図5(a)において、画素501が注目画素であるとする。この場合、膨張部202aは、画素501に対するカーネルに含まれる9個の画素のうち、最も高い輝度値を有する画素502の輝度値(=10)に画素501の輝度値を変更する。
<<<
The luminance information of the
In FIG. 5A, it is assumed that
膨張部202aは、焼結鉱試料6の輝度情報における全ての画素を注目画素として順番に選択して、以上のような注目画素の輝度値の変更を行う。焼結鉱試料6の輝度情報における全ての画素を注目画素として注目画素の輝度値の変更を行うことにより1回の膨張処理が実行される。ここでは、1回の膨張処理が実行される場合を例に挙げて説明する。ただし、膨張部202aは、膨張処理が行われた焼結鉱試料6の輝度情報に対して更に膨張処理を実行してもよい。膨張処理の実行回数は、予め設定されている。
The
図6(a)は、膨張処理が実行される前の焼結鉱試料6の輝度情報の一例を示す図である。図6(a)に示す焼結鉱試料6の輝度情報に対して膨張処理が実行されると、焼結鉱試料6の輝度情報は、図6(b)に示すように変更される。
FIG. 6A is a diagram showing an example of luminance information of the
<<収縮部202b>>
収縮部202bは、膨張部202aにより膨張処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報に対して収縮処理を実行する。
図5(b)において、画素503が注目画素であるとする。この場合、収縮部202bは、画素503に対するカーネルに含まれる9個の画素のうち、最も低い輝度値を有する画素504の輝度値(=1)に画素503の輝度値を変更する。
<< Shrinkage 202b >>
The shrinkage portion 202b executes the shrinkage treatment on the brightness information of the
In FIG. 5B, it is assumed that
収縮部202bは、膨張処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報における全ての画素を注目画素として順番に選択して、以上のような注目画素の輝度値の変更を行う。膨張処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報における全ての画素を注目画素として注目画素の輝度値の変更を行うことにより1回の収縮処理が実行される。ここでは、1回の収縮処理が実行される場合を例に挙げて説明する。ただし、収縮部202bは、収縮処理が行われた焼結鉱試料6の輝度情報に対して更に膨張処理を実行してもよい。収縮処理の実行回数は、予め設定されている。また、膨張処理の実行回数と収縮処理の実行回数は同じにする。
The shrinkage portion 202b sequentially selects all the pixels in the brightness information of the
膨張処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報(図6(b)に示す焼結鉱試料6の輝度情報)に対して収縮処理が実行されると、焼結鉱試料6の輝度情報は、図6(c)に示すように変更される。
When the shrinkage treatment is executed for the luminance information of the
<<<生成部202c>>>
生成部202cは、膨張部202aにより膨張処理が行われる前の元の焼結鉱試料6の輝度情報の各画素の輝度値と、収縮部202bにより収縮処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報における各画素の輝度値との差に基づく輝度値が各画素の画素値として含まれる検出用輝度情報を生成する。
<<< Generator 202c >>>
In the generation unit 202c, the brightness value of each pixel of the brightness information of the original
本実施形態では、生成部202cは、収縮部202bにより収縮処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報における各画素の輝度値から、膨張部202aにより膨張処理が行われる前の元の焼結鉱試料6の輝度情報の各画素の輝度値を減算した値の輝度値が各画素の画素値として含まれる検出用輝度情報を生成する。尚、検出用輝度情報を生成する際には、収縮処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報と、膨張処理が行われる前の元の焼結鉱試料6の輝度情報の、相互に同じ位置の画素の輝度値が減算される。
In the present embodiment, the generation unit 202c is based on the brightness value of each pixel in the brightness information of the sintered
収縮処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報(図6(c)に示す焼結鉱試料6の輝度情報)の各画素の輝度値から、図6(a)に示す焼結鉱試料6の輝度情報の各画素の輝度値を減算すると、図6(d)に示す検出用輝度情報が生成される。
From the luminance value of each pixel of the luminance information of the sinter sample 6 (luminance information of the
<<<繰り返し処理>>>
以上のようにして、ブラックトップハット処理部202により、1つのカーネルを用いた場合のブラックトップハット処理が実行される。ブラックトップハット処理部202は、サイズの異なる複数のカーネルを用いて、以上のようにして検出用輝度情報を生成する。カーネルのサイズが小さいと、特定の相(本実施形態では、焼結鉱試料6の気孔の領域)の大きな領域の検出漏れが生じやすくなる。逆に、カーネルのサイズが大きいと、特定の相の小さな領域の検出漏れが生じやすくなる。カーネルのサイズは、このような観点から、例えば、焼結鉱試料6の大きさ、および、特定の相の大きさに応じて予め設定される。例えば、相互にサイズの異なる4つのカーネルを用いる場合、ブラックトップハット処理部202は、4つの検出用輝度情報を生成する。
<<< Iterative processing >>>
As described above, the black top
<<検出部203>>
検出部203は、トップハット処理部202(生成部202c)により生成された複数の検出用輝度情報における各画素の輝度値に基づいて、特定の相(本実施形態では、焼結鉱試料6の気孔の領域)を検出する。
本実施形態では、検出部203は、検出用輝度情報における各画素の輝度値のうち、閾値よりも高い輝度値を有する画素を、焼結鉱試料6の気孔の領域に対応する画素として検出する。検出用輝度情報における各画素の輝度値と比較する閾値として、カーネルのサイズに応じて異なる閾値を用いるのが好ましい。例えば、検出用輝度情報を生成するために実行された膨張処理および収縮処理に用いたカーネルのサイズが小さいほど、小さい値の閾値を用いることができる。尚、カーネルのサイズに応じて異なる閾値を用いていれば、カーネルの1つのサイズ毎に異なる閾値を用いても、カーネルの複数のサイズ毎に異なる閾値を用いてもよい。また、このようにせず、全ての検出用輝度情報における各画素の輝度値と比較する閾値を同じにしてもよい(この場合、閾値の数は1個である)。
<<
The
In the present embodiment, the
検出部203は、以上のような焼結鉱試料6の気孔の領域に対応する画素の検出を、複数の検出用輝度情報のそれぞれについて実行する。
図6(d)に示す検出用輝度情報において、輝度値が4を上回る画素の領域(斜線で示す領域)が、焼結鉱試料6の気孔の領域に対応する画素として検出される。
本実施形態では、検出部203は、複数の検出用輝度情報から検出した、焼結鉱試料6の気孔の領域に対応する画素の全てを、焼結鉱試料6の気孔の領域に対応する画素として決定する。
The
In the detection luminance information shown in FIG. 6 (d), the region of the pixel having the luminance value exceeding 4 (the region shown by the diagonal line) is detected as the pixel corresponding to the region of the pores of the
In the present embodiment, the
<<出力部204>>
出力部204は、検出部203により決定された、焼結鉱試料6の気孔の領域に対応する画素に関する情報を出力する。出力の形態として、コンピュータディスプレイへの表示、材料評価装置200の内部または外部の記憶媒体への記憶、および外部装置への送信のうち、少なくとも1つを採用することができる。
<<
The
<フローチャート>
次に、図7のフローチャートを参照しながら、本実施形態の材料評価装置200による材料評価方法の一例を説明する。
ステップS701において、取得部201は、画像生成システムにより生成された、焼結鉱試料6の輝度情報(材料の輝度情報)を取得する。
<Flowchart>
Next, an example of the material evaluation method by the
In step S701, the
次に、ステップS702において、ブラックトップハット処理部202は、予め設定されているカーネルの複数のサイズのうち、未選択のサイズを1つ選択する。
次に、ステップS703において、膨張部202aは、焼結鉱試料6の輝度情報に含まれる画素のうち、未選択の画素の1つを注目画素として選択する。
Next, in step S702, the black top
Next, in step S703, the
次に、ステップS704において、膨張部202aは、ステップS703で選択された注目画素の輝度値を、当該注目画素を中心とする画素の領域内の画素であって、ステップS702で選択されたサイズのカーネルに含まれる画素の領域内の画素のうち、最も高い画素値を有する画素の輝度値に変更する。
Next, in step S704, the
次に、ステップS705において、膨張部202aは、焼結鉱試料6の輝度情報に含まれる画素の全てを注目画素として選択したか否かを判定する。この判定の結果、焼結鉱試料6の輝度情報に含まれる画素の全てを注目画素として選択していない場合、ステップS703の処理が再び実行される。焼結鉱試料6の輝度情報に含まれる画素の全てを注目画素としてステップS704の処理が実行されるまで、ステップS703〜S705の処理が繰り返し実行される。
Next, in step S705, the
一方、ステップS705において、焼結鉱試料6の輝度情報に含まれる画素の全てを注目画素として選択したと判定されると、ステップS706の処理が実行される。ステップS706において、膨張部202aは、膨張処理(ステップS703〜S705の処理)が所定回数実行されたか否かを判定する。本実施形態では、膨張処理の実行回数は1回であるので、ステップS706の処理はなくてもよい。この判定の結果、膨張処理(ステップS703〜S705の処理)が所定回数でない場合には、ステップS703の処理が再び実行される。この場合、ステップS701で取得された焼結鉱試料6の輝度情報に代えて、直前の膨張処理(ステップS703〜S705の処理)が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報に対して、膨張処理(ステップS703〜705の処理)が実行される。以下の説明では、ステップS706において膨張処理が所定回数実行されたと判定される直前のステップS704の処理(最後の膨張処理)が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報を、必要に応じて、所定回数の膨張処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報と称する。
On the other hand, if it is determined in step S705 that all the pixels included in the luminance information of the
ステップS706において、膨張処理(ステップS703〜S705の処理)が所定回数実行されたと判定されると、ステップS707の処理が実行される。ステップS707において、収縮部202bは、所定回数の膨張処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報に含まれる画素のうち、未選択の画素の1つを注目画素として選択する。
次に、ステップS708において、収縮部202bは、ステップS707で選択された注目画素の輝度値を、当該注目画素を中心とする画素の領域内の画素であって、ステップS702で選択されたサイズのカーネルに含まれる画素の領域内の画素のうち、最も低い画素値を有する画素の輝度値に変更する。
If it is determined in step S706 that the expansion process (processes of steps S703 to S705) has been executed a predetermined number of times, the process of step S707 is executed. In step S707, the shrinking portion 202b selects one of the unselected pixels in the luminance information of the
Next, in step S708, the contraction unit 202b sets the brightness value of the pixel of interest selected in step S707 to a pixel in the area of the pixel centered on the pixel of interest and having a size selected in step S702. The brightness value of the pixel having the lowest pixel value among the pixels in the pixel area included in the kernel is changed.
次に、ステップS709において、収縮部202bは、所定回数の膨張処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報に含まれる画素の全てを注目画素として選択したか否かを判定する。この判定の結果、所定回数の膨張処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報に含まれる画素の全てを注目画素として選択していない場合、ステップS707の処理が再び実行される。所定回数の膨張処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報に含まれる画素の全てを注目画素としてステップS708の処理が実行されるまで、ステップS707〜S709の処理が繰り返し実行される。
Next, in step S709, the contraction portion 202b determines whether or not all the pixels included in the luminance information of the
一方、ステップS709において、所定回数の膨張処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報に含まれる画素の全てを注目画素として選択したと判定されると、ステップS710の処理が実行される。ステップS710において、収縮部202bは、収縮処理(ステップS707〜S709の処理の処理)が所定回数実行されたか否かを判定する。本実施形態では、収縮処理の実行回数は1回であるので、ステップS710の処理はなくてもよい。この判定の結果、収縮処理(ステップS707〜S709の処理)が所定回数でない場合には、ステップS707の処理が再び実行される。この場合、所定回数の膨張処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報に代えて、直前の収縮処理(ステップS707〜S709の処理)が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報に対して、収縮処理(ステップS707〜S709の処理)が実行される。以下の説明では、ステップS710において収縮処理が所定回数実行されたと判定される直前のステップS708の処理(最後の収縮処理)が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報を、必要に応じて、所定回数の収縮処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報と称する。
On the other hand, in step S709, if it is determined that all the pixels included in the luminance information of the
ステップS710において、収縮処理(ステップS707〜S709の処理の処理)が所定回数実行されたと判定されると、ステップS711の処理が実行される。ステップS711において、生成部202cは、所定回数の収縮処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報の各画素の輝度値から、ステップS701で取得された焼結鉱試料6の輝度情報を減算した値の輝度値が各画素の画素値として含まれる検出用輝度情報を生成する。
If it is determined in step S710 that the shrinkage process (process of steps S707 to S709) has been executed a predetermined number of times, the process of step S711 is executed. In step S711, the generation unit 202c obtains the luminance information of the
次に、ステップS712において、ブラックトップハット処理部202は、予め設定されている全てのサイズのカーネルを選択したか否かを判定する。この判定の結果、予め設定されている全てのサイズのカーネルを選択していない場合、ステップS702の処理が再び実行される。そして、未選択のカーネルを用いて、ステップS702〜S711の処理が再び実行される。
Next, in step S712, the black top
ステップS712において、予め設定されている全てのサイズのカーネルを選択したと判定されると、ステップS713の処理が実行される。ステップS713において、検出部203は、ステップS711で生成された検出用輝度情報における各画素の輝度値のうち、閾値よりも高い輝度値を有する画素を、焼結鉱試料6の気孔の領域(特定の相)に対応する画素として検出することを、複数の検出用輝度情報のそれぞれについて個別に行う。検出用輝度情報の数は、ステップS702で選択されるカーネルの数と同じである。検出部203は、複数の検出用輝度情報から検出した、焼結鉱試料6の気孔の領域に対応する画素の全てを、焼結鉱試料6の気孔の領域に対応する画素として決定する。
If it is determined in step S712 that the kernels of all the preset sizes have been selected, the process of step S713 is executed. In step S713, the
次に、ステップS714において、出力部204は、ステップS713で決定された、焼結鉱試料6の気孔の領域に対応する画素に関する情報を出力する。ステップS714の処理が終了すると、図7のフローチャートによる処理が終了する。
Next, in step S714, the
<まとめ>
以上のように本実施形態では、材料評価装置200は、焼結鉱試料6の輝度情報を取得し、焼結鉱試料6の輝度情報に対して膨張処理と収縮処理とをこの順で実行する。そして、材料評価装置200は、膨張処理が実行される前の元の焼結鉱試料6の輝度情報と、収縮処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報との差に基づく輝度値が各画素の輝度値として含まれる検出用輝度情報を生成する。そして、材料評価装置200は、検出用輝度情報における各画素の輝度値に基づいて、気孔の領域を検出する。ここで、気孔の輝度範囲の最低値は、焼結鉱試料6のその他の相の輝度範囲の最低値よりも低い(気孔の輝度範囲はその他の相の輝度範囲よりも低い)。従って、特定の相の輝度範囲とその他の相の輝度範囲の一部とが重複している場合でも、特定の相を精度よく検出することができる。
<Summary>
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、材料評価装置200は、予め設定されている複数のサイズのカーネルのそれぞれを用いて膨張処理と収縮処理とをこの順で実行する。従って、特定の相の検出漏れをより抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、材料評価装置200は、検出用輝度情報の各画素の輝度値と閾値とを比較した結果に基づいて、特定の相の一例として気孔の領域を検出する。従って、特定の相の領域を自動的に検出することができる。また、予め設定されている複数のサイズのカーネルのそれぞれを用いて膨張処理と収縮処理とをこの順で実行する場合に、カーネルの大きさに応じて異なる閾値を設定することにより、特定の相の検出漏れをより一層抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the
<変形例>
本実施形態では、材料が焼結鉱である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、材料は焼結鉱に限定されない。例えば、鉄鉱石や鉄鉱石疑似粒子(焼成前の焼結鉱原料)、石炭、コークス、鋼材等であってもよい。
<Modification example>
In the present embodiment, the case where the material is sinter is described as an example. However, the material is not limited to sinter. For example, iron ore, iron ore pseudo-particles (sintered ore raw material before firing), coal, coke, steel material, or the like may be used.
また、本実施形態のように複数のサイズのカーネルを用いれば、特定の相が種々の大きさをとり得る相である場合であっても、特定の相の検出漏れを抑制することができるので好ましい。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、特定の相の大きさが、同じような大きさであることが予め分かっている場合には、カーネルのサイズは1つであってもよい。また、特定の相が種々の大きさをとり得る相であっても、所望の大きさの相(例えば、微細な気孔)のみを検出する場合には、カーネルのサイズは1つであってもよい。 Further, if kernels having a plurality of sizes are used as in the present embodiment, it is possible to suppress the detection omission of the specific phase even when the specific phase is a phase capable of taking various sizes. preferable. However, it is not always necessary to do this. For example, if the size of a particular phase is known in advance to be similar, the size of the kernel may be one. Further, even if a specific phase is a phase having various sizes, if only a phase having a desired size (for example, fine pores) is detected, the kernel size may be one. good.
また、本実施形態では、特定の相が気孔(材料に形成される穴)である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、複数の相を含む材料の輝度情報において、特定の相の輝度範囲の最低の輝度値が、前記複数の相のその他の相の輝度範囲の最低の輝度値よりも低ければ(前記複数の相の輝度範囲のうち特定の相の輝度範囲が最低の輝度範囲であれば)、特定の相は気孔に限定されない。例えば、気孔のない鉄鋼材料内の錆の領域を特定の相の領域としてもよい。 Further, in the present embodiment, the case where the specific phase is a pore (a hole formed in the material) has been described as an example. However, in the luminance information of the material containing the plurality of phases, if the lowest luminance value in the luminance range of the specific phase is lower than the lowest luminance value in the luminance range of the other phases of the plurality of phases (the plurality of said). The specific phase is not limited to the pores (as long as the brightness range of the specific phase is the lowest brightness range of the brightness range of the phase). For example, a region of rust in a steel material having no pores may be a region of a specific phase.
また、本実施形態では、材料の輝度情報がX線CT画像である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、材料の輝度情報はX線CT画像に限定されない。例えば、材料を研磨することにより露出する断面の撮影画像を材料の輝度情報として用いてもよい。 Further, in the present embodiment, the case where the luminance information of the material is an X-ray CT image has been described as an example. However, the luminance information of the material is not limited to the X-ray CT image. For example, a photographed image of a cross section exposed by polishing the material may be used as brightness information of the material.
また、本実施形態では、収縮処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報の各画素の輝度値から、膨張処理が実行される前の元の焼結鉱試料6の輝度情報の各画素の画素値を減算した値の輝度値が各画素の画素値として含まれる検出用輝度情報を生成する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、膨張処理が実行される前の元の焼結鉱試料6の輝度情報の各画素の画素値から、収縮処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報の各画素の輝度値を減算した値の輝度値が各画素の画素値として含まれる検出用輝度情報を生成してもよい。このようにする場合、検出用輝度情報の各画素の輝度値は負の値をとり得る(図6(a)および図6(b)を参照)。従って、検出用輝度情報の各画素の輝度値のうち、閾値よりも低い輝度値(または絶対値が閾値よりも大きい輝度値)を有する画素を、焼結鉱試料6の気孔の領域に対応する画素として検出する。
Further, in the present embodiment, from the brightness value of each pixel of the brightness information of the sintered
尚、以上説明した本発明の実施形態のうち、材料評価装置200の処理は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び前記プログラム等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
In the embodiment of the present invention described above, the processing of the
In addition, the embodiments of the present invention described above are merely examples of embodiment of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner by these. It is a thing. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or its main features.
<実施例>
次に、実施例を説明する。尚、本発明は、本実施例に限定されるものではない。
本実施例では、焼結鉱の気孔を検出する。発明例では、焼結鉱の3次元X線CT画像に対して、前述した実施形態の手法を適用して焼結鉱の気孔の領域を検出した。発明例では、カーネルのサイズとして4つのサイズを採用した。具体的に、注目画素の左右、上下、前後のそれぞれの方向において、100ボクセル、10ボクセル、3ボクセル、1ボクセルの範囲のカーネル(201×201×201のサイズのカーネル、21×21×21のサイズのカーネル、7×7×7のサイズのカーネル、3×3×3のサイズのカーネル)を採用した。
比較例では、発明例で用いた焼結鉱の3次元X線CT画像に対して、1つの閾値を設定し、閾値よりも低い輝度の画素の領域を焼結鉱の気孔の領域として検出した。
<Example>
Next, an embodiment will be described. The present invention is not limited to this embodiment.
In this embodiment, the pores of the sinter are detected. In the example of the invention, the pore region of the sinter was detected by applying the method of the above-described embodiment to the three-dimensional X-ray CT image of the sinter. In the example of the invention, four sizes are adopted as the kernel sizes. Specifically, kernels in the range of 100 voxels, 10 voxels, 3 voxels, and 1 voxel (kernel with a size of 201 × 201 × 201, 21 × 21 × 21) in each of the left / right, up / down, and front / rear directions of the pixel of interest. A size kernel, a 7x7x7 size kernel, and a 3x3x3 size kernel) were adopted.
In the comparative example, one threshold value was set for the three-dimensional X-ray CT image of the sinter used in the invention example, and the region of the pixel having the brightness lower than the threshold value was detected as the region of the pores of the sinter. ..
図8は、前述した4つのサイズのカーネルを用いて導出された検出用輝度情報と、これら4つの検出用輝度情報から検出された気孔の領域を示す図である。前述したように検出用輝度情報には、膨張処理が実行される前の元の焼結鉱試料6の輝度情報と、収縮処理が実行された後の焼結鉱試料6の輝度情報との差に基づく輝度値が各画素の輝度値として含まれる。
FIG. 8 is a diagram showing the detection luminance information derived using the kernels of the four sizes described above and the pore regions detected from these four detection luminance information. As described above, the detection luminance information includes the difference between the luminance information of the
図8の上側(白抜き矢印線の基端側)に、検出用輝度情報801〜804を示す。図8の下側(白抜き矢印線の先端側)に、当該検出用輝度情報801〜804から検出される気孔の領域を強調した検出用輝度情報811〜814を示す。図8の下側に示す検出用輝度情報811〜814は、図8の上側に示す検出用輝度情報801〜804に対し、閾値よりも高い輝度値を有する画素(気孔の領域に対応する画素)の領域を、所定の濃度で塗りつぶしたものである。図9は、最も大きいカーネル(注目画素の左右、上下、前後のそれぞれの方向において100ボクセルの範囲のカーネル(201×201×201のサイズのカーネル)を用いて生成された検出用輝度情報801の輝度値のヒストグラムを示す図である。図8に示す検出用輝度情報801に対し、195000よりも高い輝度値を有する画素が、図8に示す検出用輝度情報811において強調して表示されている(所定の濃度で塗りつぶされている)。尚、図8の下側に示す検出用輝度情報811〜814において、黒い領域(濃度の濃い領域)は、気孔の領域に対応する画素ではない。
Luminance information for
図8の検出用輝度情報811〜814において所定の濃度で塗りつぶされている画素の領域を全て足し合わせた領域が、気孔の領域として決定される。図10は、発明例の手法で決定された気孔の領域を示す図である。図10において、気孔の領域として決定された画素が所定の複数の濃度で塗りつぶされている。 In the detection luminance information 810 to 814 of FIG. 8, a region obtained by adding all the regions of pixels filled with a predetermined density is determined as a pore region. FIG. 10 is a diagram showing a stomatal region determined by the method of the invention example. In FIG. 10, the pixels determined as the pore regions are filled with a plurality of predetermined densities.
図11は、図10の一部の領域1001に対する気孔の検出結果を示す図である。図11(a)は、発明例の手法で得られた結果を示す。図11(a)は、図10の領域1001を拡大した図である。図11(b)は、比較例で得られた結果を示す。図11(b)は、図10の領域1001から比較例の手法で決定した気孔の領域を示す。図11(a)および図11(b)において、気孔の領域として決定された画素が所定の濃度で塗りつぶされている。
FIG. 11 is a diagram showing the results of detecting pores in a part of the
発明例の手法で得られた結果である図11(a)と、比較例の手法で得られた結果である図11(b)とを比較すると、図11(b)においては領域1101、1102内で気孔として検出されなかった領域が、図11(a)においては領域1101、1102内で気孔として検出されることが分かる。尚、図11(b)において、領域1101、1102の中にある黒い点状の領域は、気孔の領域として決定された画素ではない。
Comparing FIG. 11 (a), which is the result obtained by the method of the invention example, with FIG. 11 (b), which is the result obtained by the method of the comparative example, in FIG. 11 (b), the
図12は、気孔の球換算直径と気孔数との関係の一例を示す図である。気孔の球換算直径は、当該気孔の領域と同じ体積を有する球の直径である。図12(a)は、気孔の球換算直径が相対的に小さい場合の関係を示し、図12(b)は、気孔の球換算直径が相対的に大きい場合の関係を示す。
発明例の手法で決定した気孔数は比較例の手法で決定した気孔数よりも多く、気孔の大きさが小さくなるほど、その差は顕著になる。特に、球換算直径が100μm以下の大きさの気孔については、発明例の手法の方が比較例の手法よりも未検出の気孔を大幅に減らせることが分かる(図12(a)を参照)。
FIG. 12 is a diagram showing an example of the relationship between the sphere-equivalent diameter of the pores and the number of pores. The sphere-equivalent diameter of a pore is the diameter of a sphere having the same volume as the region of the pore. FIG. 12 (a) shows the relationship when the sphere-equivalent diameter of the pores is relatively small, and FIG. 12 (b) shows the relationship when the sphere-equivalent diameter of the pores is relatively large.
The number of pores determined by the method of the invention example is larger than the number of pores determined by the method of the comparative example, and the smaller the pore size, the more remarkable the difference. In particular, for pores having a sphere-equivalent diameter of 100 μm or less, it can be seen that the method of the invention can significantly reduce undetected pores as compared with the method of the comparative example (see FIG. 12A). ..
1:X線源、2:フィルター、3:試料ステージ、4:X線検出器、5:X線、6:焼結鉱試料、200:材料評価装置、201:取得部、202:ブラックトップハット処理部、202a:膨張部、202b:収縮部、202c:生成部、203:検出部、204:出力部 1: X-ray source, 2: Filter, 3: Sample stage, 4: X-ray detector, 5: X-ray, 6: Sintered ore sample, 200: Material evaluation device, 201: Acquisition unit, 202: Black top hat Processing unit, 202a: expansion unit, 202b: contraction unit, 202c: generation unit, 203: detection unit, 204: output unit
Claims (11)
前記材料の輝度情報として、画素毎の輝度値を含む情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記材料の輝度情報について、注目画素の周囲の所定のサイズの領域の画素の輝度値に基づいて、当該注目画素の輝度値を、当該注目画素の輝度値以上の輝度値に変更することを各画素に対して行う膨張処理を実行する膨張手段と、
前記膨張手段により膨張処理が行われた後の前記材料の輝度情報について、注目画素の周囲の前記所定のサイズの領域の画素の輝度値に基づいて、当該注目画素の輝度値を、当該注目画素の輝度値以下の輝度値に変更することを各画素に対して行う収縮処理を実行する収縮手段と、
前記膨張処理が実行される前の元の前記材料の輝度情報における各画素の輝度値と、前記収縮手段により収縮処理が実行された後の前記材料の輝度情報における各画素の輝度値との差に基づく輝度値が各画素の輝度値として含まれる検出用輝度情報を生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された前記検出用輝度情報における各画素の輝度値に基づいて、前記特定の相を検出する検出手段と、を有し、
前記特定の相の輝度範囲の最低の輝度値は、前記複数の相のその他の相の輝度範囲の最低の輝度値よりも低いことを特徴とする材料評価装置。 A material evaluation device that detects a specific phase of a material containing multiple phases.
As the brightness information of the material, an acquisition means for acquiring information including a brightness value for each pixel, and
With respect to the luminance information of the material acquired by the acquisition means, the luminance value of the pixel of interest is set to the luminance value equal to or greater than the luminance value of the pixel of interest, based on the luminance value of the pixels in the region of a predetermined size around the pixel of interest. An expansion means that executes an expansion process that changes each pixel to a value,
Regarding the luminance information of the material after the expansion treatment is performed by the expansion means, the luminance value of the pixel of interest is set based on the luminance value of the pixel in the region of the predetermined size around the pixel of interest. A shrinkage means for executing a shrinkage process for each pixel to change the brightness value to a brightness value equal to or less than the brightness value of
The difference between the brightness value of each pixel in the original brightness information of the material before the expansion treatment is executed and the brightness value of each pixel in the brightness information of the material after the shrinkage processing is executed by the shrinkage means. A generation means for generating detection luminance information in which the luminance value based on the above is included as the luminance value of each pixel, and
It has a detection means for detecting the specific phase based on the brightness value of each pixel in the detection brightness information generated by the generation means.
A material evaluation device, characterized in that the lowest luminance value in the luminance range of the particular phase is lower than the lowest luminance value in the luminance range of the other phases of the plurality of phases.
前記収縮手段は、前記複数の領域のそれぞれを用いて前記収縮処理を実行し、
前記生成手段は、前記膨張処理が実行される前の元の前記材料の輝度情報と、前記複数の領域のそれぞれを用いて前記収縮手段により収縮処理が実行された後の前記材料の複数の輝度情報とを用いて、複数の検出用輝度情報を生成し、
前記検出手段は、前記複数の検出用輝度情報における各画素の輝度値に基づいて、前記特定の相を検出することを特徴とする請求項1に記載の材料評価装置。 The expansion means executes the expansion process using each of a plurality of regions having different sizes as the region of the predetermined size.
The shrinking means performs the shrinking process using each of the plurality of regions,
The generation means includes the brightness information of the original material before the expansion treatment is executed, and the plurality of brightness of the material after the shrinkage treatment is executed by the shrinkage means using each of the plurality of regions. Using the information, generate multiple luminance information for detection,
The material evaluation device according to claim 1, wherein the detection means detects the specific phase based on the brightness value of each pixel in the plurality of detection brightness information.
前記材料の輝度情報として、画素毎の輝度値を含む情報を取得する取得工程と、
前記取得工程により取得された前記材料の輝度情報について、注目画素の周囲の所定のサイズの領域の画素の輝度値に基づいて、当該注目画素の輝度値を、当該注目画素の輝度値以上の輝度値に変更することを各画素に対して行う膨張処理を実行する膨張工程と、
前記膨張工程により膨張処理が行われた後の前記材料の輝度情報について、注目画素の周囲の前記所定のサイズの領域の画素の輝度値に基づいて、当該注目画素の輝度値を、当該注目画素の輝度値以下の輝度値に変更することを各画素に対して行う収縮処理を実行する収縮工程と、
前記膨張処理が実行される前の元の前記材料の輝度情報における各画素の輝度値と、前記収縮工程により収縮処理が実行された後の前記材料の輝度情報における各画素の輝度値との差に基づく輝度値が各画素の輝度値として含まれる検出用輝度情報を生成する生成工程と、
前記生成工程により生成された前記検出用輝度情報における各画素の輝度値に基づいて、前記特定の相を検出する検出工程と、を有し、
前記特定の相の輝度範囲の最低の輝度値は、前記複数の相のその他の相の輝度範囲の最低の輝度値よりも低いことを特徴とする材料評価方法。 A material evaluation method that detects a specific phase of a material containing multiple phases.
As the brightness information of the material, an acquisition step of acquiring information including a brightness value for each pixel, and
With respect to the luminance information of the material acquired by the acquisition step, the luminance value of the pixel of interest is set to the luminance value equal to or greater than the luminance value of the pixel of interest, based on the luminance value of the pixels in the region of a predetermined size around the pixel of interest. An expansion process that executes an expansion process that changes each pixel to a value,
Regarding the luminance information of the material after the expansion process is performed by the expansion step, the luminance value of the pixel of interest is determined based on the luminance value of the pixels in the region of the predetermined size around the pixel of interest. A shrinking step of executing a shrinking process for each pixel to change to a brightness value equal to or less than the brightness value of
The difference between the brightness value of each pixel in the brightness information of the original material before the expansion process is executed and the brightness value of each pixel in the brightness information of the material after the shrinkage process is executed by the shrinkage step. A generation step of generating detection luminance information in which the luminance value based on the above is included as the luminance value of each pixel, and
It has a detection step of detecting the specific phase based on the brightness value of each pixel in the detection brightness information generated by the generation step.
A material evaluation method, wherein the lowest luminance value in the luminance range of the particular phase is lower than the lowest luminance value in the luminance range of the other phases of the plurality of phases.
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