JP5434734B2 - 微粒子の明度識別方法 - Google Patents
微粒子の明度識別方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5434734B2 JP5434734B2 JP2010070809A JP2010070809A JP5434734B2 JP 5434734 B2 JP5434734 B2 JP 5434734B2 JP 2010070809 A JP2010070809 A JP 2010070809A JP 2010070809 A JP2010070809 A JP 2010070809A JP 5434734 B2 JP5434734 B2 JP 5434734B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- particles
- brightness
- particle
- lightness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 292
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 title claims description 263
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 887
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 187
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 159
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 119
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 116
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 23
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 claims description 23
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 claims description 15
- 238000005282 brightening Methods 0.000 claims description 7
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 173
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 46
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 42
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 41
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 38
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 37
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 32
- 235000019557 luminance Nutrition 0.000 description 29
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 25
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 20
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 18
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 17
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 17
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 12
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 8
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 4
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 4
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 4
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000538 analytical sample Substances 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000005329 float glass Substances 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000005408 paramagnetism Effects 0.000 description 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000005307 ferromagnetism Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000000879 optical micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N sodium;9,10-dioxoanthracene-2-sulfonic acid Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C3C(=O)C2=C1 GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
本発明は、各種の産業で生成する微粒子の分析装置および分析方法に関するものである。具体的には、本発明は、不透明な微粒子が散布された透明な基板が載置されるステージと、基板に載置された微粒子を撮像する撮像装置と、ステージの下方からステージに向けて所定輝度の光を照射する透過光用照明装置と、ステージの上方からステージに向けて所定輝度の光を照射する反射光用照明装置と、を有し、微粒子の明度を識別する明度識別装置、及び、この明度識別装置を利用して微粒子の明度を識別する明度識別方法である。このような本発明の好適な実施の形態について説明する前に、まず、本発明の基本となる技術思想や本発明の優位性について説明する。
<測定対象>
本発明では、測定対象を不透明な微粒子(概ね(円相当)直径が10μm以上数百μm以下の粒子)に限定することにより、サンプルの作成や測定作業上避けることのできない汚染物質、すなわち、基板上の有色透明の汚れや、写界内だが検査面と離れた位置に存在する汚染粒子を、測定対象の粒子と誤認識する可能性を著しく低下させることができる。特に、微粒子の撮像時に存在する汚染粒子は、化学繊維屑のような半透明の物質が多いので、これらの汚染粒子についても画像処理を施すことにより、測定対象の微粒子の候補から除去することができる。このようなことが可能となるのは、汚染物質は、透明や半透明の物質が多いことから、本発明では、測定対象を不透明な微粒子に限定し、さらに、透過光照明装置によるステージ下方からの照明(透過光)のみで撮像したときに撮像画像中で粒子(透過光粒子)として認識されるのは不透明な粒子のみであり、この粒子を測定対象の真の微粒子と判断できるためである。一方、透明または不透明の汚染物質は、透過光のみで撮像した場合には、汚染物質の撮像画像の明度が背景の明度と同一となり、粒子として認識することはできない。
また、本発明では、透過光のみを用いて撮像した画像中で認識される粒子(透過光粒子)と、所定輝度の透過光の他にステージ上方からの照明(反射光)も用いて撮像した画像中で認識される粒子(反射光粒子)とを対応付けるロジックを規定している。従って、測定対象が、大きさや明度等に大きな分布を有する微粒子であっても、透過光粒子から得られる情報(主に、微粒子の形状や寸法等の情報)と、反射光粒子から得られる情報(主に、微粒子の明度の情報)とを組み合わせて、測定対象の微粒子の総合的な特性情報を算出することが可能となる。
上記のような透過光粒子と反射光粒子との対応付けの手法としては、例えば、透過光画像と反射光画像のそれぞれで粒子のラベリングを行って、個々の粒子(透過光粒子と反射光粒子)の位置と粒子の形状を認識し、認識された透過光粒子と反射光粒子との間で、1粒子ずつ、対応付けされるか否かの妥当性を吟味して(例えば、透過光粒子と反射光粒子との間で粒子の中心位置間の距離や各粒子の大きさの差の大小等を評価して)、各粒子を個別に対応付けるという方法が考えられる。
また、本発明に係る明度識別方法および明度識別装置は、特に、高炉法に基づく製鉄プラントで発生する降下煤塵の煤塵種を特定する際に有用である。高炉法に基づく製鉄プラントで発生する降下煤塵は、製鉄プラント構内に乗り入れる車両を汚損する等の問題を引き起こすが、このような降下煤塵の煤塵種を特定することができれば、降下煤塵の発生源を特定することができ、降下煤塵の発生を抑制する対策を講じることが可能となる。
(明度識別装置)
以上、本発明の概要および先行技術に対する優位性について説明したが、続いて、図2を参照しながら、本発明の第1の実施形態に係る明度識別装置について詳細に説明する。図2は、本発明の第1の実施形態に係る明度識別装置の構成を模式的に示す説明図である。
ステージ105は、明度の識別対象である不透明な微粒子Pが散布された透明な基板1が載置されるか、あるいは、明度の識別対象の微粒子Pが直接散布される透明な平板である。このステージ105の材質としては、透明で、ある程度剛性があれば特に限定はされないが、例えば、フロートガラス板や透明アクリル板等を使用することができる。また、粒子測定の操作時に、ステージ105が剛性を保持し、かつ、透明性を損なわないようにするという観点から、ステージ105の厚みは、1mm〜100mm程度であることが好ましい。
撮像装置110は、ステージ105の上方、すなわち、ステージ105に対して、基板1が載置される面(以下、「基板載置面」とも記載する。)側に設けられ、微粒子Pを撮像する。この撮像装置110は、例えば、透過光用照明装置123から微粒子Pに向けて照明を照射した際の微粒子Pからの透過光や、反射光用照明装置121から微粒子Pに向けて照明を照射した際の微粒子Pからの反射光を受光し、撮像画像として、透過光画像(後述する画像B0)及び反射光画像(後述する画像F0)を生成する。
反射光用照明装置121は、ステージ105の上方、すなわち、ステージ105に対して、ステージ105の基板載置面側に設けられ、ステージ105に向けて所定輝度の光を照射する。この反射光用照明装置121としては、例えば、市販の顕微鏡用のリング状照明(ハロゲン電球)、LED照明、蛍光管等を用いることができる。また、適宜、拡散板、偏光フィルタ103等を透過して反射光用照明装置121から照明してよい。さらに、反射光用照明装置121を複数設け、ここの反射光用照明装置121を平面配列して、平面照明としてもよい。このような平面照明は、鏡面反射光による画像品質の劣化(ハイライト等)を避けるために有効である。なお、本実施形態に係る明度識別装置100では、粒子画像の明度測定を行うために、微粒子Pの撮像時の照明条件は、撮像面上で常に一定の照度となるように設定することが好ましい。
透過光用照明装置123は、ステージ105の下方、すなわち、ステージ105に対して、ステージ105の基板載置面と反対側に設けられ、ステージ105に向けて所定輝度の光を照射する。この反射光用照明装置121としては、例えば、市販のハロゲン電球(単灯式、複数灯式のいずれも可)、LED照明、蛍光管等を用いることができる。また、適宜、拡散板、偏光フィルタ103等を透過して透過光用照明装置123から照明してよい。さらに、透過光用照明装置123を複数設け、ここの透過光用照明装置123を平面配列して、平面照明としてもよい。このような平面照明は、鏡面反射光による画像品質の劣化(ハイライト等)を避けるために有効である。なお、本実施形態に係る明度識別装置100では、粒子画像の明度測定を行うために、微粒子Pの撮像時の照明条件は、撮像面上で常に一定の照度となるように設定することが好ましい。
照明制御装置125は、反射光用照明装置121の輝度と透過光用照明装置123の輝度とをそれぞれ独立に設定するように、反射光用照明装置121及び透過光用照明装置123を制御する。この照明制御装置125としては、市販のものを使用できる。具体的には、照明制御装置125として、例えば、外部信号によって、反射光用照明装置121及び透過光用照明装置123を独立にON/OFFできるものや、さらに、反射光用照明装置121及び透過光用照明装置123の輝度をそれぞれ独立に変更できるものを使用することができる。
次に、図3を参照しながら、本実施形態に係る画像処理装置130の詳細な構成について説明する。図3は、本実施形態に係る画像処理装置130の機能構成を示すブロック図である。
二値化処理部131は、透過光画像生成部113により生成されたモノクロ画像B0を第1のしきい値を用いて二値化した画像B1を生成する。このときの第1のしきい値としては、透過光照明装置123による照明時に透明な粒子を透過する光の明度に相当する明度しきい値よりも低い明度のしきい値を用いる。「透過光照明装置123による照明時に透明な粒子を透過する光の明度に相当する明度しきい値」としては、例えば、予め透明または半透明の粒子(ガラス微粒子など)を撮像して得られた粒子画像を処理することにより求められた個々の粒子の代表明度のうち、最も低い明度とすればよい。このようにして決定された明度しきい値は、不透明な粒子の透過光画像上での粒子として識別される画素領域の代表明度よりも高い明度となる。
刻印処理部133は、まず、二値化処理部131により生成された画像F1において連続して位置する暗色の画素群のうち、明色の画素との境界に位置する暗色の画素の一部または全部を明色化する縮退処理を行って画像F2’を生成する。ここで、「明色の画素との境界に位置する暗色の画素の一部または全部を明色化する」とは、当該暗色(低明度)の画素の一部または全部に対して、上述した明度反転処理を施して明色(高明度)の画素に変換することを意味する。また、本実施形態に係る縮退処理とは、幾何学的な形状を大きく変更しないように、暗色の画素群(暗色のパターン領域)を縮小する処理のことであり、明色化する暗色の画素の選択は、暗色の画素群の幾何学的な形状を大きく変更しないように行われる。例えば、同一粒子として認識された画素群において、外周部の画素を一列分、明色化すればよい。
明色粒子識別部135は、画像F3中において刻印が施された暗色の画素群に含まれる画素の全てを明色化(暗色の画素を明色の画素に変換)することにより画像F4’を得た後に、この画像F4’全体に対して明度反転処理を行って、明色粒子以外の粒子(本実施形態では暗色粒子)に対応する画素群が明色の画素で表された画像F4を生成する。さらに、明色粒子識別部135は、上記のようにして生成された画像F4と、二値化処理部131により生成された画像B1とに対して論理和演算を行って画像F5を生成し、この画像F5中において連続して位置する暗色の画素群を、粒子の明暗を識別するための明度しきい値よりも高い明度を有する微粒子である明色粒子として識別する。
暗色粒子識別部137は、明色粒子識別部135によって生成された画像F5に対して明度反転処理を行って画像F6を得る。さらに、暗色粒子識別部137は、このようにして生成された画像F6と、二値化処理部131により生成された画像B1とに対して論理和演算を行って画像F7を生成し、この画像F7中において連続して位置する暗色の画素群を、粒子の明暗を識別するための明度しきい値よりも低い明度を有する微粒子である暗色粒子として識別する。
粒子情報算出部139は、明色粒子識別部135および暗色粒子識別部137から伝送された粒子明度の識別結果に基づいて、画像F5中の粒子画像の位置および大きさを明色粒子の位置および大きさとして算出するとともに、画像F7中の粒子画像の位置および大きさを暗色粒子の位置および大きさとして算出する。
また、本実施形態に係る明度識別装置100は、必要に応じて、遮光板127をさらに備えていてもよい。遮光板127は、例えば、ステージ105の下面(基板載置面と反対側)に上端が接し、かつ、透過光用照明装置123の周囲を覆うように配置すればよい。また、遮光板127の下端は、開放されていてもよく、閉塞されていてもよい。この遮光板127の役割は、透過光用照明装置123による照明を消灯したときに、透過光用照明装置123の周囲からの入光を防止して、ステージ105の背面が暗色になるようにすることである。従って、微粒子Pの位置、大きさ及び明度等の測定における全作業を暗室内で実施する場合には、遮光板127を設ける必要はない。
以上、本実施形態に係る明度識別装置100について詳細に説明したが、続いて、図4および図5を参照しながら、上述した明度識別装置100を用いた本実施形態に係る明度識別方法について詳細に説明する。図4は、本実施形態に係る明度識別方法における処理の流れを示すフローチャートである。図5は、本実施形態に係る明度識別方法の各処理における処理画像を示す説明図である。
まず、分析(粒子測定)用のサンプルを加工する。具体的には、検体となる微粒子P(例えば、製鉄所内の特定の場所で捕集された降下煤塵粒子)を基板1上に散布して、この基板1をステージ105上に載置するか、または、微粒子Pをステージ105上に直接散布する(S101)。この際、各粒子同士がなるべく接触しないように、散布量を調整し、さらに、適宜、ヘラ等により散布された微粒子Pをならす。なお、基板1上に散布する微粒子Pの個数は特に限定されない(捕集された降下煤塵を用いる場合にはその全量を分析用サンプルとして加工する必要はない)が、試料のばらつきの影響を評価するためには、少なくとも100個以上の微粒子Pを分析用サンプルとして供用することが好ましい。
第1の工程では、撮影装置101が、複数の微粒子Pからなる識別対象の微粒子群からの透過光を撮像して(電気信号に変換して)モノクロ画像B0を得る(S103)。ここで、モノクロ画像B0の撮像条件としては、透過光用照明装置123の輝度を0ではない所定輝度とし、かつ、撮影装置101に反射光照明装置121が設けられている場合には、反射光用照明装置121の輝度を0とする。
第2の工程では、撮影装置101が、識別対象の微粒子群中の各微粒子Pの位置関係及び撮像範囲を第1の工程と同様に設定し、かつ、撮像範囲内の背景の明度を、粒子の明暗を識別するための明度しきい値よりも低い明度となるように設定する条件で、微粒子Pからの反射光のうちで特定波長領域内の反射光のスペクトルのみを撮像してモノクロ画像F0を得る(S107)。ここで、モノクロ画像F0の撮像条件としては、撮影装置101に透過光用照明装置123が設けられている場合には、透過光用照明装置123の輝度を1または2以上の条件で設定された所定輝度とし、かつ、反射光用照明装置121の輝度を0ではない所定輝度とする。
第3の工程では、まず、刻印処理部133が、上述したようにして生成された画像F1において連続して位置する暗色の画素群のうち、明色の画素との境界に位置する暗色の画素の一部または全部を明色化する縮退処理を行って画像F2’を生成する(S113:縮退処理)。ここで、「明色化」および「縮退処理」については、上述した通りであるので、ここでは詳細な説明を省略する。
第4の工程では、刻印処理部133が、第1の工程で生成された画像B1と、上記のようにして生成された画像F2とに対して、論理和演算を行うことにより、画像B1中に存在する1または2以上の暗色の画素群(P1p、P2p、P3p、P4p)の一部または全部(図5の例では、P3p、P4p)に、明色の画素群による刻印(図5の例では、P3m、P4m)が施された画像F3を生成する(S117:刻印処理)。このときの論理和演算では、高明度(明色)の画素を真、低明度(暗色)の画素を偽と定義した場合に、画像B1中の画素の明度と画像F2中の画素の明度とが論理和される。従って、画像B1と画像F2の双方で明色の画素の場合、および、画像B1と画像F2のいずれか一方で明色の画素、かつ、他方で暗色の画素の場合には、画像F3中では明色の画素となり(「真」同士の論理和および「真」と「偽」の論理和は「真」となる。)、画像B1と画像F2の双方で暗色の画素の場合にのみ、画像F3中では暗色の画素となる(「偽」同士の論理和は「偽」となる。)。かかる処理の論理演算式は、「F3=F2 or B1」である。
第5の工程では、明色粒子識別部135が、画像F3中において刻印が施された暗色の画素群に含まれる画素の全てを明色化(暗色の画素を明色の画素に変換)することにより画像F4’を得た(S119)後に、この画像F4’全体に対して明度反転処理を行って画像F4を生成する(S121)。さらに、明色粒子識別部135が、上記のようにして生成された画像F4と、第1の工程で生成された画像B1とに対して論理和演算を行って画像F5を生成し(S123)、この画像F5中において連続して位置する暗色の画素群(図5のP3p、P4p)を、粒子の明暗を識別するための明度しきい値よりも高い明度を有する微粒子である明色粒子として識別する(S125:明色粒子識別処理)。かかる処理の論理演算式は、「F5=(not F4’) or B1」である。もし、事前にF4’のノイズが除去されている場合には、「F5=not(F4’ xor B1)」という論理演算式を利用してもよい。
第6の工程では、暗色粒子識別部137が、第5の工程で得られた画像F5に対して明度反転処理を行うことにより画像F6を生成する(S129)。さらに、暗色粒子識別部137が、ステップS129で生成された画像F6と、第1の工程で生成された画像B1とに対して論理和演算を行って画像F7を生成し(S131)、この画像F7中において連続して位置する暗色の画素群(図5のP1p、P2p)を、粒子の明暗を識別するための明度しきい値よりも低い明度を有する微粒子である暗色粒子として識別する(S133:暗色粒子識別処理)。かかる処理の論理演算式は、「F7=(not F5) or B1、または、「F7=not F4」である。もし、事前にF5のノイズが除去されている場合には、「F7=not(F5 xor B1)という論理演算式を利用してもよい。
以上説明した本実施形態に係る明度識別装置100およびこれを用いた明度識別方法によれば、透過光を用いて不透明な微粒子群を撮像した透過光画像と、反射光を用いて不透明な微粒子群を撮像した反射光画像とに基づき、透過光画像中に存在する透過光粒子と反射光画像中に存在する反射光粒子とを、上述した二値化処理、刻印処理、明色粒子識別処理および暗色粒子識別処理により対応付けることで、性状に大きな分布を有する微粒子群を測定対象とした場合に、微粒子群中の個々の粒子の各種特性特に、粒子の明度を簡易かつ確実に識別することが可能となる。
次に、本発明の第2の実施形態に係る明度識別装置および明度識別方法について説明するが、主に、上述した第1の実施形態と異なる構成について詳細に説明する。
まず、図6を参照しながら、本実施形態に係る明度識別装置について説明する。図6は、本実施形態に係る画像処理装置230の機能構成を示すブロック図である。
以上、本実施形態に係る明度識別装置について詳細に説明したが、続いて、図7および図8を参照しながら、上述した明度識別装置を用いた本実施形態に係る明度識別方法について詳細に説明する。図7は、本実施形態に係る明度識別方法における処理の流れを示すフローチャートである。図8は、本実施形態に係る明度識別方法の各処理における処理画像を示す説明図である。
まず、分析(粒子測定)用のサンプルを加工する。具体的には、検体となる微粒子P(例えば、製鉄所内の特定の場所で捕集された降下煤塵粒子)を基板1上に散布して、この基板1をステージ105上に載置するか、または、微粒子Pをステージ105上に直接散布する(S201)。微粒子Pの散布方法の詳細については、第1の実施形態と同様である。
第1の工程では、第1の実施形態と同様にして、撮影装置101が、複数の微粒子Pからなる識別対象の微粒子群からの透過光を撮像して(電気信号に変換して)モノクロ画像B0を得た(S203)後に、画像処理装置230の二値化処理部231が、この画像B0を第1の明度しきい値を用いて二値化し、図8に示すような画像B1を生成する(S205:二値化処理)。
第2の工程では、撮影装置101が、識別対象の微粒子群中の各微粒子Pの位置関係及び撮像範囲を第1の工程と同様に設定し、かつ、撮像範囲内の背景の明度を、粒子の明暗を識別するための明度しきい値よりも高い明度となるように設定する条件で、微粒子Pからの反射光のうちで特定波長領域内の反射光のスペクトルのみを撮像してモノクロ画像D0を得る(S207)。ここで、モノクロ画像D0の撮像条件は、第1の実施形態に係るモノクロ画像F0の撮像条件と同様であり、「粒子の明暗を識別するための明度しきい値」については、上述した通りであるので、詳しい説明を省略する。
第3の工程では、まず、刻印処理部233が、上述したようにして生成された画像D1において連続して位置する暗色の画素群のうち、明色の画素との境界に位置する暗色の画素の一部または全部を明色化する縮退処理を行って画像D2’を生成する(S213:縮退処理)。ここで、「明色化」および「縮退処理」については、上述した通りであるので、ここでは詳細な説明を省略する。
第4の工程では、刻印処理部233が、第1の工程で生成された画像B1と、上記のようにして生成された画像D2とに対して、論理和演算を行うことにより、画像B1中に存在する1または2以上の暗色の画素群(P1p、P2p、P3p、P4p)の一部または全部(図8の例では、P2p)に、明色の画素群による刻印(図8の例では、P2m)が施された画像D3を生成する(S217:刻印処理)。
第5の工程では、暗色粒子識別部235が、画像D3中において刻印が施された暗色の画素群に含まれる画素の全てを明色化(暗色の画素を明色の画素に変換)することにより画像D4’を得た(S219)後に、この画像D4’全体に対して明度反転処理を行って画像D4を生成する(S221)。さらに、暗色粒子識別部235が、上記のようにして生成された画像D4と、第1の工程で生成された画像B1とに対して論理和演算を行って画像D5を生成し(S223)、この画像D5中において連続して位置する暗色の画素群(図8のP2p)を、粒子の明暗を識別するための明度しきい値よりも低い明度を有する微粒子である暗色粒子として識別する(S225:暗色粒子識別処理)。
第6の工程では、明色粒子識別部237が、第5の工程で得られた画像D5に対して明度反転処理を行うことにより画像D6を生成する(S229)。さらに、明色粒子識別部237が、ステップS229で生成された画像D6と、第1の工程で生成された画像B1とに対して論理和演算を行って画像D7を生成し(S231)、この画像D7中において連続して位置する暗色の画素群(図8のP1p、P3p、P4p)を、粒子の明暗を識別するための明度しきい値よりも高い明度を有する微粒子である明色粒子として識別する(S233:明色粒子識別処理)。
以上説明した本実施形態に係る明度識別装置およびこれを用いた明度識別方法によれば、透過光を用いて不透明な微粒子群を撮像した透過光画像と、反射光を用いて不透明な微粒子群を撮像した反射光画像とに基づき、透過光画像中に存在する透過光粒子と反射光画像中に存在する反射光粒子とを、上述した二値化処理、刻印処理、明色粒子識別処理および暗色粒子識別処理により対応付けることで、性状に大きな分布を有する微粒子群を測定対象とした場合に、微粒子群中の個々の粒子の各種特性特に、粒子の明度を簡易かつ確実に識別することが可能となる。
次に、本発明の第3の実施形態に係る明度識別装置および明度識別方法について説明するが、主に、上述した第1の実施形態と異なる構成について詳細に説明する。
まず、本実施形態に係る明度識別装置について説明する。本実施形態に係る明度識別装置は、上述した第1の実施形態に係る明度識別装置100と、反射光画像の撮像条件および画像処理装置の機能が異なる。
以上、本実施形態に係る明度識別装置について詳細に説明したが、続いて、図9および図10を参照しながら、上述した明度識別装置を用いた本実施形態に係る明度識別方法について詳細に説明する。図9は、本実施形態に係る明度識別方法における処理の流れを示すフローチャートである。図10は、本実施形態に係る明度識別方法の各処理における処理画像を示す説明図である。
第1の工程では、第1の実施形態と同様にして、撮影装置101が、複数の微粒子Pからなる識別対象の微粒子群からの透過光を撮像して(電気信号に変換して)モノクロ画像B0を得た(S303)後に、画像処理装置の二値化処理部が、この画像B0を第1の明度しきい値を用いて二値化し、図10に示すような画像B1を生成する(S305:二値化処理)。
第2の工程では、撮影装置101が、識別対象の微粒子群中の各微粒子Pの位置関係及び撮像範囲を第1の工程と同様に設定し、かつ、撮像範囲内の背景の明度を、粒子の明暗を識別するための明度しきい値よりも低い明度となるように設定する条件で、微粒子Pからの反射光のうちで特定波長領域内の反射光のスペクトルのみを撮像してモノクロ画像を得る。この際、本実施形態では、特定波長領域を異なるn種(nは2以上)の範囲に設定してn個のモノクロ画像F0(1)〜F0(n)を撮像する(S307)。ここで、モノクロ画像F0(1)〜F0(n)の撮像条件としては、特定波長領域を複数設定する以外は、第1の実施形態と同様である。
第3の工程では、まず、本実施形態に係る刻印処理部が、上述したようにして生成された画像F1(1)〜F1(n)のそれぞれにおいて、連続して位置する暗色の画素群のうち、明色の画素との境界に位置する暗色の画素の一部または全部を明色化する縮退処理を行って画像F2’(1)〜F2’(n)を生成する(S313:縮退処理)。ここで、「明色化」および「縮退処理」については、上述した通りであるので、ここでは詳細な説明を省略する。
第4の工程では、本実施形態に係る刻印処理部が、上記のようにして生成された画像F2(1)〜F2(n)のそれぞれに対して、第1の工程で生成された画像B1と論理和演算を行うことにより、画像B1中に存在する1または2以上の暗色の画素群(P1p、P2p、P3p、P4p)の一部または全部に、明色の画素群による刻印が施された画像F3(1)〜F3(n)を生成する(S317:刻印処理)。
第5の工程では、本実施形態に係る明色粒子識別部が、画像F3(1)〜F3(n)中において刻印が施された暗色の画素群に含まれる画素の全てを明色化(暗色の画素を明色の画素に変換)することにより画像F4’(1)〜F4’(n)を得た(S319)後に、この画像F4’(1)〜F4’(n)全体に対して明度反転処理を行うことにより、図10に示すような画像F4(1)〜F4(n)を生成する(S321)。また、明色粒子識別部が、上記のようにして生成された画像F4(1)〜F4(n)のそれぞれに対して、第1の工程で生成された画像B1と論理和演算を行って画像F5(1)〜F5(n)を生成し(S323)、この画像F5(1)〜F5(n)のそれぞれにおいて、連続して位置する暗色の画素群を、粒子の明暗を識別するための明度しきい値よりも高い明度を有する微粒子である明色粒子として識別する(S325:明色粒子識別処理)。さらに、本実施形態に係る明色粒子識別部は、画像F5(1)〜F5(n)のいずれかで明色粒子と識別された暗色の画素群に対応する微粒子の色を、当該微粒子について明色粒子と識別された際の全ての特定波長領域内の反射光のスペクトルを合成したスペクトルに対応する色相と判断する(S327)。
第6の工程では、本実施形態に係る暗色粒子識別部が、上記第5の工程で、画像F5(1)〜F5(n)のいずれにおいても明色粒子として識別されなかった画像B1中の暗色の画素群に対応する微粒子の色を、黒色と判断する(S331)。
以上説明した本実施形態に係る明度識別装置およびこれを用いた明度識別方法によれば、透過光を用いて不透明な微粒子群を撮像した透過光画像と、反射光を用いて不透明な微粒子群を撮像した反射光画像とに基づき、透過光画像中に存在する透過光粒子と反射光画像中に存在する反射光粒子とを、上述した二値化処理、刻印処理、明色粒子識別処理および暗色粒子識別処理により対応付けることで、性状に大きな分布を有する微粒子群を測定対象とした場合に、微粒子群中の個々の粒子の各種特性特に、粒子の明度を簡易かつ確実に識別することが可能となる。
次に、本発明の第4の実施形態に係る明度識別装置および明度識別方法について説明するが、主に、上述した第1の実施形態と異なる構成について詳細に説明する。
まず、本実施形態に係る明度識別装置について説明する。本実施形態に係る明度識別装置は、上述した第1の実施形態に係る明度識別装置100と、反射光画像生成部の機能および画像処理装置130の機能が異なる。
以上、本実施形態に係る明度識別装置について詳細に説明したが、続いて、図11および図12を参照しながら、上述した明度識別装置を用いた本実施形態に係る明度識別方法について詳細に説明する。図11は、本実施形態に係る明度識別方法における処理の流れを示すフローチャートである。図12は、本実施形態に係る明度識別方法の各処理における処理画像を示す説明図である。
第1’の工程では、上述した第1の実施形態に係る明度識別方法と同様にして、画像B0および画像F5を生成して明色粒子を識別する(S403)。また、第1’の工程では、上述した第2の実施形態に係る明度識別方法と同様にして、画像B0および画像D5を生成して暗色粒子を識別する(S405)。これらのステップS403およびS405については、上述した第1および第2の実施形態の場合と全く同様であるので、詳細な説明を省略する。
第2’の工程では、第1’の工程で生成された画像F5と画像D5とに対して論理積演算を行って画像E0を生成した(S409)後に、この画像E0の明暗を反転させる明度反転処理を行って画像E1を生成する(S411)。ここで、画像F5と画像D5との論理積演算は、明色の画素を真、暗色の画素を偽と定義した場合に、画像F5中の画素の明度と画像D5中の画素の明度とが論理積される。従って、画像F5と画像D5の双方で明色の画素の場合にのみ画像E0中で明色の画素となり、画像F5と画像D5のいずれか一方で明色の画素、かつ、他方で暗色の画素の場合、および、画像F5と画像D5の双方で暗色の画素の場合には、画像E0中では暗色の画素となる。
第3’の工程では、第1’の工程のステップS403またはS405の少なくともいずれか一方で生成された画像B1と、第2’の工程のステップS409で生成された画像E1とに対して論理和演算を行って画像E2を生成する(S413)。
第4’の工程では、第3’の工程で生成された画像E2中において連続して位置する暗色の画素群を、明色粒子と暗色粒子との中間の明度を有する微粒子である中間色粒子として識別する(S415)。ここで、画像E2中において連続して位置する暗色の画素群を中間色粒子と識別できるのは、以下の理由による。すなわち、画像E0中において連続して位置する暗色の画素群は、明色粒子または暗色粒子に対応するものであることから、この画像E0を明度反転した画像E1と、識別対象の全ての微粒子に対応する暗色の画素群を含む画像B1とを論理和した画像E2には、明色粒子と暗色粒子のいずれにも識別されない微粒子(中間色粒子)に対応する暗色の画素群のみが残ることとなるためである。
以上説明した本実施形態に係る明度識別装置およびこれを用いた明度識別方法によれば、透過光を用いて不透明な微粒子群を撮像した透過光画像と、反射光を用いて不透明な微粒子群を撮像した反射光画像とに基づき、透過光画像中に存在する透過光粒子と反射光画像中に存在する反射光粒子とを、上述した二値化処理、刻印処理、明色粒子識別処理および暗色粒子識別処理により対応付けることで、性状に大きな分布を有する微粒子群を測定対象とした場合に、微粒子群中の個々の粒子の各種特性特に、粒子の明度を簡易かつ確実に識別することが可能となる。
次に、本発明の第5の実施形態に係る明度識別装置および明度識別方法について説明するが、主に、上述した実施形態と異なる構成について詳細に説明する。
まず、本実施形態に係る明度識別装置について説明する。本実施形態に係る明度識別装置は、上述した第2の実施形態に係る明度識別装置と、反射光画像生成部、照明制御装置および画像処理装置の機能が異なる。
以上、本実施形態に係る明度識別装置について説明したが、続いて、本実施形態に係る明度識別方法について説明する。
以上説明した本実施形態に係る明度識別装置およびこれを用いた明度識別方法によれば、第1に、反射光照明装置により識別対象の微粒子の上方から照明し、この微粒子からの反射光を用いて微粒子を撮像した粒子画像に、主に、上述した各実施形態で説明したように、明度の高い外乱や明度低い外乱が多数予測される場合に、精度の高い粒子画像処理計測を行うことができる。
上述した各実施形態を含む本発明における測定対象としては、様々な明度の微粒子を含む微粒子群であって、ここの微粒子の明度を識別することが必要なものであれば特に限定されるものではないが、代表的な例として下記のような例が挙げられる。
本発明に係る明度識別方法および明度識別装置における測定対象の第1の例としては、高純度アルミナ粉が挙げられる。
本発明に係る明度識別方法および明度識別装置における測定対象の第2の例としては、高炉法による製鉄プラント由来の降下煤塵が挙げられる。
<分析サンプルの作成>
まず、煤塵種が既知の標準試料として、鉄鉱石、石炭、高炉水砕スラグ及び転炉スラグを準備し、各々の試料500μgを匙ですくって、白色アルマイト処理した第1のアルミ板上に匙で散布し、ステンレス製のへらを用いて、各粒子が互いに重ならないようにアルミ板に拡げた。拡げた粒子群は、直径約10mmの範囲に存在していた。
次に、市販の三眼式実体顕微鏡(対物レンズ倍率:0.5倍)に、市販のリング状白色LED照明(以下、「反射光用照明装置」と称する。)をレンズ鏡筒に装着し、また、市販の白色LED平面配列照明(以下、「透過光用照明装置」と称する。)をステージの下方に配置した。また、市販のモノクロディジタルカメラ(CCD600万画素、画素寸法は3μm角)をカメラ装着口に装着した。また、反射光用照明装置及びレンズとステージとの間に円偏光フィルタ板を設置するとともに、鉄板を板金加工してステージの下面に上端が接し、かつ、透過光用照明装置の周囲を覆うように、遮光板を配置した。また、反射光用照明装置と透過光用照明装置とを制御する照明制御装置としては、市販の装置で、外部信号によって、反射光用照明装置と透過光用照明装置とを独立にON/OFFできるものを用いた。次いで、透明フロートガラス板(10mm厚)のステージ上に顕微鏡用スライドグラスを基板として配置し、当該基板上に、上記のようにして得られた非着磁性降下煤塵のサンプルと着磁性降下煤塵のサンプルとを、それぞれ散布し、照明条件を同一にするとともに、カメラの絞り及び露出を同一条件として順に撮影し、着磁性煤塵と非着磁性煤塵のそれぞれについて、透過光画像(画像B0)および反射光画像(画像F0)を得た。
上述したようにして得られた着磁性煤塵画像と非着磁性煤塵画像に対し、市販の粒子画像処理ソフトであるIMAGRPRO PLUS VER.5を用いて粒子画像処理計測を行った。このとき、計測の対象としては、各粒子の中心位置、各粒子の円等価直径及び各粒子の平均明度(粒子として認識される画素領域に存在する各画素の明度の平均値)とした。
鉄鉱石:<φ30μm:20% <φ100μm:70% ≧φ100μm:10%
次に、高炉法による製鉄プラントの敷地内で降下煤塵を市販のデポジットゲージで1週間捕集し、100mgの降下煤塵を得た。この降下煤塵を屋内で3日間自然乾燥した後、降下煤塵の全量のうち500μgを用いて、上述した標準試料と同様の方法により処理して、降下煤塵粒子の煤塵特性を得た。その結果を下記の表2に示す。
降下煤塵:<φ30μm:50% <φ100μm:45% ≧φ100μm:5%
本実施例では、識別対象の粒子として高純度アルミナ粉(不純物粒子を含む。)を用い、実施例1と同様の撮像装置を用いて撮像し、高純度アルミナ粉について、透過光画像(B0)および反射光画像(画像D0)を得た。
本実施例3では、実施例2と同一の試料を用い、明色粒子の識別方法は、実施例2と同様の方法とした。暗色粒子の識別方法として、撮像に関しては、マンセル値N7.0の色見本を撮影した際の平均明度が200となるような輝度となるように設定して明背景画像を得た。明度しきい値を90として実施形態1と同様の方法で、暗色粒子を識別した。その際用いた、透過光粒子と反射光粒子との中心位置間限界距離や限界面積比率範囲については、実施例2と同様にした。また、粒子の対応づけの方法には、実施形態3の方法を用いた。
本実施例4では、実施例3と同様の試料と同様の撮影を行い、粒子識別のみ実施形態4の方法を用いて、粒子識別を行った。明度しきい値として、暗背景画像に対しては明度90を、明背景画像に対しては明度160を用いた。その結果、個数比率で0.2%の暗色粒子と0.3%の中間色粒子を識別した(残りは明色粒子)。
100 明度識別装置
101 撮影装置
105 ステージ
110 撮像装置
111 撮像素子
113 透過光画像生成部
115 反射光画像生成部
119 レンズ
121 反射光用照明装置
123 透過光用照明装置
125 照明制御装置
127 遮光板
130、230 画像処理装置
131、231 二値化処理部
133、233 刻印処理部部
135、237 明色粒子識別部
137、235 暗色粒子識別部
139、239 粒子情報算出部
P 識別対象の微粒子
Claims (7)
- 不透明な微粒子の明度を識別する明度識別方法であって、
複数の前記微粒子からなる識別対象微粒子群からの透過光を撮像してモノクロ画像B0を得た後、前記画像B0を第1の明度しきい値を用いて二値化した画像B1を生成する第1の工程と、
前記識別対象微粒子群中の各粒子の位置関係及び撮像範囲を前記第1の工程と同様に設定し、かつ、前記撮像範囲内の背景の明度を、粒子の明暗を識別するための明度しきい値よりも低い明度となるように設定する条件で、前記微粒子からの反射光のうちで特定波長領域内の反射光のみを撮像してモノクロ画像F0を得た後、前記画像F0を第2の明度しきい値を用いて二値化した画像の明暗を反転させる明度反転処理を行って画像F1を生成する第2の工程と、
前記画像F1において連続して位置する暗色の画素群のうち、明色の画素との境界に位置する暗色の画素の一部または全部を明色化する縮退処理を行って得られた画像に、前記明度反転処理を行って画像F2を生成する第3の工程と、
前記画像B1と前記画像F2とに対して論理和演算を行うことにより、前記画像B1中に存在する1または2以上の暗色の画素群の一部または全部に、明色の画素群による刻印が施された画像F3を生成する第4の工程と、
前記刻印が施された前記暗色の画素群に含まれる画素の全てを明色化して得られた画像に、前記明度反転処理を行って画像F4を生成した後に、前記画像B1と前記画像F4とに対して論理和演算を行って画像F5を生成し、前記画像F5中において連続して位置する暗色の画素群を、前記粒子の明暗を識別するための明度しきい値よりも高い明度を有する微粒子である明色粒子として識別する第5の工程と、
前記画像F5に前記明度反転処理を行って得られた画像F6を生成した後に、前記画像B1と前記画像F6とに対して論理和演算を行って画像F7を生成し、前記画像F7中において連続して位置する暗色の画素群を、前記粒子の明暗を識別するための明度しきい値よりも低い明度を有する微粒子である暗色粒子として識別する第6の工程と、
を含むことを特徴とする、明度識別方法。 - 前記第5の工程では、前記画像F3中の前記暗色の画素群のうち、暗色の画素に囲まれた閉領域内に所定数以上の明色の画素を含む画素群、または、前記暗色の画素群の外周を連結して得られる閉曲線の形状特性値と円形の形状特性値との差が所定量以上である画素群を、前記刻印が施された前記暗色の画素群と判定することを特徴とする、請求項1に記載の明度識別方法。
- 前記第2の工程で、前記特定波長領域を異なるn種(nは2以上)の範囲に設定してn個のモノクロ画像F0(1)〜F0(n)を撮像した後、前記画像F0(1)〜F0(n)をそれぞれ、第2の明度しきい値を用いて二値化した画像の明暗を反転させる明度反転処理を行って画像F1(1)〜F1(n)を生成し、
前記第3の工程で、前記画像F1(1)〜F1(n)のそれぞれにおいて、連続して位置する暗色の画素群のうち、明色の画素との境界に位置する暗色の画素の一部または全部を明色化する縮退処理を行って得られた画像に、前記明度反転処理を行って画像F2(1)〜F2(n)を生成し、
前記第4の工程で、前記画像F2(1)〜F2(n)のそれぞれに対して、前記画像B1と論理和演算を行うことにより、前記画像B1中に存在する1または2以上の暗色の画素群の一部または全部に、明色の画素群による刻印が施された画像F3(1)〜F3(n)を生成し、
前記第5の工程で、前記刻印が施された前記暗色の画素群に含まれる画素の全てを明色化して得られた画像に、前記明度反転処理を行って画像F4(1)〜F4(n)を生成した後に、前記画像F4(1)〜F4(n)のそれぞれに対して、前記画像B1と論理和演算を行って画像F5(1)〜F5(n)を生成し、前記画像F5(1)〜F5(n)のそれぞれにおいて連続して位置する暗色の画素群を、前記粒子の明暗を識別するための明度しきい値よりも高い明度を有する微粒子である明色粒子として識別するとともに、前記画像F5(1)〜F5(n)のいずれかで明色粒子と識別された暗色の画素群に対応する前記微粒子の色を、当該微粒子について明色粒子と識別された際の全ての前記特定波長領域内の反射光のスペクトルを合成したスペクトルに対応する色相と判断し、
前記第6の工程で、前記画像F5(1)〜F5(n)のいずれにおいても明色粒子として識別されなかった前記画像B1中の暗色の画素群に対応する前記微粒子の色を、黒色と判断することを特徴とする、請求項1または2に記載の明度識別方法。 - 不透明な微粒子の明度を識別する明度識別方法であって、
複数の前記微粒子からなる識別対象微粒子群からの透過光を撮像してモノクロ画像B0を得た後、前記画像B0を第1の明度しきい値を用いて二値化した画像B1を生成する第1の工程と、
前記識別対象微粒子群中の各粒子の位置関係及び撮像範囲を前記第1の工程と同様に設定し、かつ、前記撮像範囲内の背景の明度を、粒子の明暗を識別するための明度しきい値よりも高い明度となるように設定する条件で、前記微粒子からの反射光のうちで特定波長領域内の反射光のみを撮像してモノクロ画像D0を得た後、前記画像D0を第3の明度しきい値を用いて二値化した画像D1を生成する第2の工程と、
前記画像D1において連続して位置する暗色の画素群のうち、明色の画素との境界に位置する暗色の画素の一部または全部を明色化する縮退処理を行って得られた画像に、当該画像の明暗を反転させる明度反転処理を行って画像D2を生成する第3の工程と、
前記画像B1と前記画像D2とに対して論理和演算を行うことにより、前記画像B1中に存在する1または2以上の暗色の画素群の一部または全部に、明色の画素群による刻印が施された画像D3を生成する第4の工程と、
前記刻印が施された前記暗色の画素群に含まれる画素の全てを明色化して得られた画像に、前記明度反転処理を行って画像D4を生成した後に、前記画像B1と前記画像D4とに対して論理和演算を行って画像D5を生成し、前記画像D5中において連続して位置する暗色の画素群を、前記粒子の明暗を識別するための明度しきい値よりも低い明度を有する微粒子である暗色粒子として識別する第5の工程と、
前記画像D5に前記明度反転処理を行って得られた画像D6を生成した後に、前記画像B1と前記画像D6とに対して論理和演算を行って画像D7を生成し、前記画像D7中において連続して位置する暗色の画素群を、前記粒子の明暗を識別するための明度しきい値よりも高い明度を有する微粒子である明色粒子として識別する第6の工程と、
を含むことを特徴とする、明度識別方法。 - 前記第5の工程では、前記画像D3中の前記暗色の画素群のうち、暗色の画素に囲まれた閉領域内に所定数以上の明色の画素を含む画素群、または、前記暗色の画素群の外周を連結して得られる閉曲線の形状特性値と円形の形状特性値との差が所定量以上である画素群を、前記刻印が施された前記暗色の画素群と判定することを特徴とする、請求項4に記載の明度識別方法。
- 請求項1または2に記載の明度識別方法における前記第1の工程〜前記第5の工程により前記画像F5を生成して前記明色粒子を識別するとともに、請求項4または5に記載の明度識別方法における前記第1の工程〜前記第5の工程により前記画像D5を生成して前記暗色粒子を識別する第1’の工程と、
前記画像F5と前記画像D5とに対して論理積演算を行って画像E0を生成した後に、前記画像E0の明暗を反転させる明度反転処理を行って画像E1を生成する第2’の工程と、
前記第1の工程で生成された前記画像B1と前記画像E1とに対して論理和演算を行って画像E2を生成する第3’の工程と、
前記画像E2中において連続して位置する暗色の画素群を、前記明色粒子と前記暗色粒子との中間の明度を有する微粒子である中間色粒子として識別する第4’の工程と、
を含むことを特徴とする、明度識別方法。 - 前記微粒子は、高炉法による製鉄プラントに由来する降下煤塵であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の明度識別方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010070809A JP5434734B2 (ja) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | 微粒子の明度識別方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010070809A JP5434734B2 (ja) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | 微粒子の明度識別方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011203118A JP2011203118A (ja) | 2011-10-13 |
JP5434734B2 true JP5434734B2 (ja) | 2014-03-05 |
Family
ID=44879918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010070809A Active JP5434734B2 (ja) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | 微粒子の明度識別方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5434734B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6233241B2 (ja) * | 2014-08-26 | 2017-11-22 | 三菱ケミカル株式会社 | 粉体識別方法 |
JP7012484B2 (ja) * | 2017-08-10 | 2022-01-28 | 株式会社前川製作所 | 汚泥評価システム及び汚泥評価指標取得システム |
JP7087860B2 (ja) * | 2018-09-11 | 2022-06-21 | 住友金属鉱山株式会社 | 粉体の粒度分布および/または粒子形状の測定用試料の作製方法、並びに、粉体の粒度分布および/または粒子形状の測定方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62192630A (ja) * | 1986-02-20 | 1987-08-24 | Babcock Hitachi Kk | 粒子濃度測定装置 |
JP2500326B2 (ja) * | 1991-03-22 | 1996-05-29 | 工業技術院長 | 混相系の粒子可視化装置 |
JPH05232010A (ja) * | 1992-02-25 | 1993-09-07 | Kao Corp | トナーにおける機能性微粉体の分散状態評価方法および評価装置 |
JP3366760B2 (ja) * | 1994-12-22 | 2003-01-14 | 三菱化学株式会社 | 溶液中の異物種類識別方法 |
JP3523764B2 (ja) * | 1997-01-23 | 2004-04-26 | 株式会社ニレコ | 非金属介在物測定における異物検出装置 |
JP5177160B2 (ja) * | 2010-03-25 | 2013-04-03 | 新日鐵住金株式会社 | スラグ微粒子の識別方法及び炭酸化処理装置 |
JP5177159B2 (ja) * | 2010-03-25 | 2013-04-03 | 新日鐵住金株式会社 | スラグ微粒子の識別方法 |
-
2010
- 2010-03-25 JP JP2010070809A patent/JP5434734B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011203118A (ja) | 2011-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5114690B2 (ja) | 粒子測定装置および粒子測定方法 | |
KR101338576B1 (ko) | 화상 해석에 의해서 결함 검사를 실시하는 결함검사장치 | |
JP5477102B2 (ja) | 粉塵の種別判別装置および粉塵の種別判別方法 | |
KR101692115B1 (ko) | 검사 장치 및 검사 방법 | |
US8379964B2 (en) | Detecting semiconductor substrate anomalies | |
JP5333240B2 (ja) | 降下煤塵の煤塵種の特定方法 | |
JP2008249569A (ja) | 外観検査システム | |
CN111812103A (zh) | 一种图像采集装置、视觉检测系统及检测点提取方法 | |
JP5434734B2 (ja) | 微粒子の明度識別方法 | |
US11300527B1 (en) | Method for detecting lens cleanliness using spectral differential flat field correction | |
JP2011208941A (ja) | 欠陥検査装置およびその方法 | |
JP6605772B1 (ja) | 欠陥検査装置および欠陥検査方法 | |
JP2009236760A (ja) | 画像検出装置および検査装置 | |
JP2012088199A (ja) | 異物検査装置および異物検査方法 | |
US20210080521A1 (en) | Magnetic particle inspection device | |
JP2002310917A (ja) | 欠陥検出方法及び装置 | |
Hsu et al. | Automatic optical inspection for magnetic particle detection of forging defects | |
CN108460763B (zh) | 一种磁粉探伤图像自动检测识别方法 | |
JP2017188790A (ja) | 色判別方法及び色判別装置 | |
JP5011348B2 (ja) | パターン検査方法及びその装置 | |
JP2009008564A (ja) | 画像処理による外観検査方法およびその装置 | |
JP3523764B2 (ja) | 非金属介在物測定における異物検出装置 | |
JP2004053259A (ja) | 欠陥識別方法 | |
JP2006177751A (ja) | 色ビーズ判別装置 | |
JP2005345339A (ja) | 測定ビーズ、色ビーズ判別装置及び色ビーズ判別方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120209 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130305 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130306 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130424 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131112 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131125 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5434734 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |