JPS62194448A

JPS62194448A - 画像中における粒子像分析方法

Info

Publication number: JPS62194448A
Application number: JP61036922A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Watanabe; 正渡辺
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 1986-02-21
Filing date: 1986-02-21
Publication date: 1987-08-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は分析装置又は撮像装置より得られる粒子分布画
像データに基づいて各粒子像の面積を求める方法に関す
る。

［従来の技術］鉄鋼等の表面の分析にＸ線マイクロアナライザが広範に
使用されている。特に最近では、鉄鋼等の表面を、コン
ピュータ制御のもとで電子線により二次元的にデジタル
走査し、その際得られる反射電子検出信号を各画素毎に
デジタル値としてメモリに記憶させ、この記憶データに
基づいて画像を表示するようにしている。通常、鉄鋼中
にはアルミナクラッドのような介在物粒子が存在するが
、このような介在物粒子の鉄鋼中における分布情報は、
鉄鋼の強度特性等との関連において極めて重要である。

この分布情報として鉄鋼試料の単位面積あたりの前記粒
子の存在個数と、各粒子の面積を指標とすることが多く
、従来よりこの個数と面積の計数が行なわれていた。

ところで、介在物粒子が互いに重ならない場合は前記各
粒子の面積は簡単に求めることができるが、第４図（ａ
）に示すように第１．第２の粒子像Ｒ１、Ｒ２が粒子像
Ｒ１２として重なって存在する場合には、従来以下のよ
うにして両像を分離し、別個に面積を求めていた。

即ち、ｘ、ｙを画素の位置を表わすパラメーターとする
と、原画像データＳ　（ｘ、ｙ）を２値化して粒子分布
画像データα（ｘ、ｙ）を求めた後、第５図のステップ
１８に示すように、粒子分布画像データα（ｘ、ｙ）に
基づき、重なって存在する粒子像Ｒ１２を各向きに一定
量縮小して縮小処理画像データρ（ｘ、ｙ）を求める。

この縮小処理画像データρ（ｘ、ｙ）を求めることによ
り、第４図（ｂ）に示すように、粒子像Ｒ１２として重
なって存在した粒子像が第１．第２の粒子像ｒ１゜ｒ２
として分離されることになる。次に、第５図のステップ
１９に示すように、縮小処理画像データρ（ｘ、ｙ）に
基づき、拡大による粒子量なりを除去しながら、前記縮
小量だけ各粒子像を拡大処理する。即ち、第１．第２の
粒子像ｒ１　、　ｒ２を各向きに一定量だけ拡大して行
くと、両粒子像が接触した後、遂には重なって元の像の
ようになってしまうが、このような事態を避けるため、
画像が接触した場合には、接触に関与した画素を白レベ
ルに戻している。このような処理により、拡大が終了し
た時点において、第１．第２の粒子像が分離した粒子像
Ｒ１”　、　Ｒ２”を含む第４図（Ｃ）に示す画像に対
応したデータη（ｘ、ｙ）を得ている。次に第５図のス
テップ２０に示すように、画像データη（ｘ、ｙ）を階
調付画像データξ＝　（ｘ、ｙ）に変換して各粒子像Ｒ
”１（ｉ＝１．２）のラベリングを行なう。しかる後、
第５図のステップ２１に示すように、この画像データη
（ｘ、ｙ）に基づいて各粒子像Ｒｉ　”の面積Ｓｉ′、
即ちＲ１”　、　Ｒ２”の面積Ｓｌ−，８２−を求め、
この面積により前記粒子像Ｒ１、Ｒ２の面積としていた
。

（発明が解決しようとする問題点コしかしながら従来においては、粒子像を縮小した後、拡
大して行く過程において、粒子像の重なりを避けるため
、粒子像が接触する部分の画素を白レベルに戻しており
、粒子像Ｒ１−、Ｒ２−の形状は粒子像Ｒ１、Ｒ２の一
部を欠いたものとなる。そのため、従来においては、各
粒子の面積を正確に求めることはできなかった。

本発明は、このような従来の欠点を解決し、画像中に重
なって存在する各粒子像の面積を正確に求めることので
きる画像中における粒子像分析方法を提供することを目
的としている。

［問題点を解決するための手段〕そのため本発明は、分析又は撮像装置により重なって存
在する第１．第２の粒子像を含む粒子分布画像データを
得、該粒子分布画像データに基づいて前記第１．第２の
粒子像の面積を求める方法において、前記粒子分布画像
に含まれる第１．第２粒子の重なり像を各向きに一定量
縮小させて粒子縮小処理画像データを求め、該縮小によ
って分離された前記第１．第２の粒子像を独立にメモリ
に転写し、該得られた第１．第２の粒子像の転写画像の
各々を拡大して第１．第２の粒子像の各々に関する拡大
処理画像データを求め、該第１．第２の粒子像の各々に
関する拡大処理画像データに基づいて第１．第２の粒子
像の重なりが無い場合の面積を求めるようにしたことを
特徴としている。

［実施例］以下、図面に基づき本発明の実施例を詳述する。

第２図は本発明を実施するための装置を例示するための
もので、図中１は電子銃であり、電子銃１よりの電子線
ＥＢは集束レンズ３により細く集束されて試料４に照射
される。試料４は試料ステージ５上に載置されており、
試料ステージ５は駆動機構６により水平方向に移動でき
るようになっている。７は偏向器であり、偏向器７には
走査回路８より走査信号が送られる。２は反射電子検出
器であり、検出器２よりの信号は反射電子検出回路９に
おいて増幅及びＡＤ変換処理を受けて、第１の画像メモ
リ１ｏに送られる。第１の画像メモリ１０には前記走査
回路８より走査に同期した信号が送られている。１３は
付属するメモリ１４を有する中央演算処理装置であり、
中央演算処理装置１３には前記第１の画像メモリ１０と
共に第２゜第３の画像メモリ１１．１２が接続されてい
る。

これら各画像メモリは深さ方向に４ビツトを有しており
、充分な階調で粒子像を記憶できるようになっている。

中央演算処理装置１３には試料ステージ制御回路１７も
接続されており、試料ステージ制御回路１７は中央演算
処理装置１３よりの信号に基づいて駆動機構６を稼働さ
せる。中央演算処理装置１３には操作卓１５と共に、分
析画像や計数値データを表示するためのＣＲＴＩ　６が
接続されている。

このような構成の装置を用いて、走査回路８より偏向器
７に走査信号を送って電子線ＥＢにより試料４を二次元
的に走査する。その結果、この走査に伴って原画像デー
タＳ　（ｘ、ｙ）が第１のメモリ１０に記憶される。そ
こで、中央演算処理装置１３はこの原画像データを読み
出して予め設定した基準レベルＬ１と比較して２値化し
、第３図（ａ）に示す画像に対応した粒子分布画像デー
タα（ｘ、ｙ）を第２のメモリ１１に記憶させる。

尚、一般には前記α（Ｘ、Ｖ）によって表わされる粒子
分布画像は多数の粒子像ｒｌ　、　ｒ２　、・・・。

ｒｉ、・・・、ｒｎを含むが、図面には簡単のため、第
１．第２の粒子像Ｒ１、Ｒ２のみを示す。次に、第１図
のフローチャートのステップ２２に示すように、中央演
算処理装置１３は、前記粒子分布画像データα（ｘ、ｙ
）に基づいてこの画像中の各粒子像を各向きに予め設定
された一定量縮小して粒子縮小処理画像データρ（ｘ、
ｙ）を求め、第２の画像メモリ１１に記憶させる。その
結果、粒子分布画像中の前記粒子像Ｒ１２は粒子像ｒ１
．ｒ２に分離され、第２の画像メモリ１１には第３図（
ｂ）の画像に対応するデータが記憶される。従って、こ
こまでの過程は従来と全く同様である。

次に中央演算処理装置１３は第１図のステップ２３に示
すように、第２の画像メモリ１１に記憶された粒子縮小
処理画像データρ（ｘ、ｙ）に基づいて、各粒子像ｒ１
　、　ｒ２　、・・・、ｒｉ、・・・、　ｒｎを形成す
る画素のデータを各粒子像毎に異なった値１ｉに変換し
て第２の画像メモリ１１に記憶させ、ラベリングを行な
う。そのため、第２の画像メモリ１１には第３図（Ｃ）
に示す画像に対応した階調付画像データξ（ｘ、ｙ）が
記憶される。

この時、同時に中央演算処理装置１３は粒子数の計数も
行なう。次に中央演算処理装置１３は第１図のステップ
２４に示すように前記粒子の番号を表わす変数１を初期
値１にセットした後、第１図のステップ２５に示すよう
に前記階調付画像データξ（ｘ、ｙ）を用いて値ｒｉ＝
７１の画素から成る粒子像ｒ１を第３の画像メモリ１２
に転写する。その結果、第３の画像メモリ１２には第３
図（ｄ）に示す画像に対応した第１番目の転写画像デー
タλ（ｘ、ｙ）１が格納される。次に中央演算処理装置
１３は第１図のステップ２６に示すように、第３の画像
メモリ１２に記憶されている転写画像データλ（Ｘ、Ｖ
）１を読み出して前記縮小量に対応した一定量粒子像を
拡大させ、粒子拡大処理画像データε（Ｘ、Ｖ）１を求
め、第３の画像メモリ１２に記憶させる。そのため、第
３の画像メモリ１２には前記粒子像Ｒ１に等しい粒子像
Ｒ１−のみから成る第３図（ｅ）に示す画像に対応した
データが記憶される。そこで、中央演算処理装Ｗ１３は
第１図のステップ２７に示すように、拡大処理画像デー
タε（ｘ、ｙ）１に基づいて、粒子像Ｒ１′の面積Ｓ１
を求め、その値を付属するメモリ１４に記憶させる。次
に中央演算処理装置１３は第３の画像メモリ１２の内容
を消去した後、第１図のステップ２８に示すように、現
在の粒子の番号ｉが最終番号ｎに等しいか否かを判断す
る。最初の段階では等しくないため、ステップ２８にお
いてＮｏと判断された結果、処理は第１図のステップ２
９に移行する。ステップ２９において、１＝ｉ−＋−１
として、即ち、次の番号の粒子像を対象にした後、ステ
ップ２５に戻り、中央演算処理装置１３はステップ２５
以降の過程を繰り返させる。そして、２回目の処理にお
いては、第３図（ｆ）に示すような粒子拡大処理画像デ
ータε（ｘ、ｙ）２に基づいて、粒子像Ｒ２−の面積Ｓ
２が求められる。同様に第１回目の過程においては階調
付画像データξ（ｘ、ｙ）に基づき粒子機ｒｉをメモリ
に転写して転写画像データλ（ｘ、ｙ）　ｉをメモリに
格納した後、転写画像データ（ｘ、ｙ）ｉに基づいて粒
子像ｒｉを前記一定量だけ拡大して粒子拡大処理画像デ
ータε（Ｘ。

ｙｅｔを求め、粒子拡大処理画像データε（Ｘ。

ｙ）ｉに基づいて粒子像Ｒｉ　′の面積Ｓ１を求めてメ
モリに記憶させる。このようにして、各粒子像Ｒ＋　′
の面積３ｉを求めることができる。

そして、ステップ２７において最終番号粒子像Ｒｎ−の
面積Ｓｎを求め終えると、ステップ２９においてＹＥＳ
と判断されるため、処理の終了となる。そこで、中央演
算処理装置１３は付属メモリ１４に記憶されている各粒
子像Ｒ１′の面積の計数値Ｓｉを読み出して、ＣＲＴ１
６に表示する。

各粒子像Ｒｉと粒子像Ｒｉ−は同一形状であるため、こ
のようにして、オペレーターは粒子像が重なって存在す
る場合の各粒子像の面積を正確に知ることができる。

上述した実施例は本発明の実施例の一部に過ぎず、更に
変型して実施することができる。

例えば、上述した実施例は、Ｘ線マイクロアナライザに
よって得られた鉄鋼等の走査画像中における介在物粒子
が重なって存在する場合の各粒子の面積を求める場合で
あったが、本発明は上記のような画像に対する処理に限
定されず、光学顕微鏡を用いて得た血球の分布像に重な
りがある場合に、各血球像の面積を求めるためにも同様
に適用でき、更に又、一般的な粉体の粒子像にも同様に
適用できる。

［発明の効果］上述した説明から明らかなように本発明によれば、粒子
分布画像データに基づいて各粒子像を一定量縮小し、こ
の縮小により重なって存在した粒子像を分離した後、各
粒子像をメモリに転写し、この転写画像データに基づい
て各粒子像を拡大し、拡大処理画像データに基づいて各
粒子像の面積を求めるようにしてるため、各粒子の重な
りを除いた正確な像を求めることができるため、各粒子
の面積を正確に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すためのフローチャート
であり、第２図は本発明を実施するための装置の一例を
示すための図、第３図は各処理過程に応じて変化する各
画像データを説明するための図、第４図は従来方法の処
理に伴うデータの変化を説明するための図、第５図は従
来方法を説明するためのフローチャートである。１：電子銃　　　　　　２：反射電子検出器３：集束レ
ンズ　　　　４：試料５：試料ステージ　　　６：駆動機構７：（ｌｉｔ向器　　　　　　８：走査回路９：反射電
子検出回路１０．１１，１２：画像メモリ１３：中央演算処理装置１４：試料ステージ制御回路１５：操作卓　　　　　１６　：　ＣＲＴ１７：試料ス
テージ制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

分析又は撮像装置により重なって存在する第１、第２の
粒子像を含む粒子分布画像データを得、該粒子分布画像
データに基づいて前記第１、第２の粒子像の面積を求め
る方法において、前記粒子分布画像に含まれる第１、第
２粒子の重なり像を各向きに一定量縮小させて粒子縮小
処理画像データを求め、該縮小によって分離された前記
第１、第２の粒子像を独立にメモリに転写し、該得られ
た第１、第２の粒子像の転写画像の各々を拡大して第１
、第２の粒子像の各々に関する拡大処理画像データを求
め、該第１、第２の粒子像の各々に関する拡大処理画像
データに基づいて第１、第２の粒子像の重なりが無い場
合の面積を求めるようにしたことを特徴とする画像中に
おける粒子像分析方法。