KR20190086274A - Particle analysis method for composite, particle dispersion analysis method for composite and particle dispersion analysis system for composite - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a composite particle analysis method, a composite particle dispersion analysis method, and a composite particle dispersion analysis system. According to an embodiment of the present invention, the composite particle analysis method comprises: a step of photographing a tissue image of a composite with sub-members including a particle and a defect, which are dispersed and placed; a step of extracting a gray scale information from the tissue image photographed by the step of photographing the tissue image of the composite, to automatically threshold based on the size of the gray scale value obtained from the gray scale information, and to distinguish the sub-member image from the tissue image; and a step of using the gray scale information of the boundary area and the central area of the sub-member distinguished from the tissue image to analyze the tissue image and to distinguish the particle placed in the composite. The present invention aims to provide the composite particle analysis method, the composite particle dispersion analysis method, and the composite particle dispersion analysis system, which are able to distinguish only particles from other defects, openings, and impurities in a composite.

Description

복합재 입자 분석방법, 복합재 입자 분산도 분석방법 및 복합재 입자 분산도 분석 시스템{PARTICLE ANALYSIS METHOD FOR COMPOSITE, PARTICLE DISPERSION ANALYSIS METHOD FOR COMPOSITE AND PARTICLE DISPERSION ANALYSIS SYSTEM FOR COMPOSITE}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a composite particle analyzing method, a composite particle dispersion analyzing method, and a composite particle dispersion analyzing system,

본 발명은 복합재 입자 분석방법, 복합재 입자 분산도 분석방법 및 복합재 입자 분산도 분석 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 복합재 기지에 분산된 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재의 조직이미지에서 강화재 입자만을 구분하고, 이의 분포도를 분석하는 방법에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a composite particle analysis method, a composite particle dispersion analysis method, and a composite particle dispersion analysis system. More particularly, the present invention relates to a composite particle dispersion analysis system, And analyzing the distribution of the same.

복합재료는 기지에 인위적으로 제2상의 강화재를 넣어, 기지의 구성 재료보다 우수한 특성을 얻을 수 있는 재료로 정의할 수 있다. 대표적으로 복합재료로는 금속 복합재료, 고분자 복합재료, 및 세라믹 복합재료 등이 있다. The composite material can be defined as a material that can artificially put a reinforcement material of the second phase on the base and obtain properties superior to the known constituent materials. Typical examples of the composite material include a metal composite material, a polymer composite material, and a ceramic composite material.

이러한 복합재료는 지난 수 세기에 걸쳐 단순 학문적인 관심을 넘어서 기술 및 상업적 관심을 받아 왔으며, 복합재료기술이 미래의 군수기기, 전자전기 기기, 육상 수송기기, 항공/우주기기, 정밀기기, 기반 산업, 레저용 제품 등의 구조/기계적 및 기능적인 요구조건을 충족시킬 수 있는 핵심기술로 인식되고 있다. These composite materials have received technological and commercial interest beyond simple academic interest over the past centuries and have recognized that composite technology can be used in future military, , Leisure products, and other structural / mechanical and functional requirements.

복합재료 중 대표적인 금속복합재료는 금속재료와 강화재의 특성을 용도에 맞게 설계하는 것이 가능하여 고강도, 고인성, 고경도 등의 구조용 특성 및 내산화, 고전도, 저열팽창, 중성자 흡수 등 다양한 특성 구현이 가능한 기능성 신소재 개발에 활용이 가능하다. 또한 금속복합재료 기술은 복합재료의 구성상의 종류와 분포 등을 결정하는 설계기술과 강화재의 분산, 혼합, 계면제어가 요구되는 공정기술 그리고 제조된 복합재료의 특성을 평가하는 특성평가 기술로 구분할 수 있고, 각각 독립적으로 구성되어 있는 것이 아니라 설계-제조-특성 기술이 모두 유기적으로 연결되어 있으며 기존 단일소재의 한계를 극복하기 위해서는 이러한 요소기술 사이의 연계성 확보가 중요하다. 특히, 기지금속과 강화재의 계면상 제어를 통하여 구조특성 향상 및 기지금속과 강화재가 가지고 있지 않은 신기능 부여가 가능하다Representative metal composite materials among composite materials can be designed to suit the characteristics of metal materials and reinforcements, and can be used for structural characteristics such as high strength, high toughness and hardness, and various characteristics such as oxidation resistance, high conductivity, low thermal expansion and neutron absorption It is possible to use it for the development of functional new materials. In addition, the metal composite material technology can be classified into a design technique for determining the composition type and distribution of the composite material, a process technology requiring dispersion, mixing, and interface control of the reinforcement material, and a property evaluation technique for evaluating the properties of the composite material It is important that the linkage between these element technologies is important in order to overcome the limitation of existing single materials. Especially, it is possible to improve the structural characteristics and to give new functions not possessed by base metal and reinforcement through interface control between base metal and reinforcement

금속복합재료(Metal Matrix Composites, MMC)는 금속계 합금을 기지로 하고 다양한 강화재를 분산시킨 소재로서 열전도도, 전기전도도 및 가공성이 우수한 금속의 장점과 탄성계수, 강도 및 내충격성이 우수한 특성뿐만 아니라 열팽창계수가 낮은 세라믹의 장점을 극대화 시킬 수 있는 소재로 요구특성을 구현하기 위하여 요구 기능별 강화재의 선택, 기지금속의 선택 및 체적율을 제어하여 물성을 자유롭게 조절할 수 있다. 최근에는 금속복합소재의 제조비용 절감과 친환경 제조공정 개발에 관심이 모아지고 있으며, 다중의 특성을 극대화할 수 있는 소재 개발도 진행되고 있다. 또한 탄소나노튜브 (Carbon nanotube, CNT), 그래핀 (graphene) 등의 나노소재 들이 개발됨에 따라 금속복합소재 연구자들도 이를 강화재로 활용하여 보다 우수한 소재를 개발하기 위한 많은 노력을 하고 있다. Metal Matrix Composites (MMC) is a metal-based alloy and dispersed with various reinforcements. It has the advantages of excellent thermal conductivity, electrical conductivity and processability, excellent elastic modulus, strength and impact resistance, In order to maximize the advantages of the low coefficient ceramics, it is possible to freely control the properties by controlling the selection of the reinforcement material, the selection of the base metal and the volume ratio according to the required functions in order to realize the required characteristics. In recent years, attention has been focused on the reduction of manufacturing costs of metal composite materials and the development of environmentally friendly manufacturing processes, and development of materials capable of maximizing the properties of multiple materials is underway. As nanomaterials such as carbon nanotubes (CNTs) and graphenes have been developed, researchers of metal composite materials have also made efforts to develop more excellent materials by using them as reinforcements.

이러한 복합재료의 성능을 평가하기 위해서는 상기 복합재료의 강화재의 입자 분석 및 입자 분산도 분석이 필수적이다. 이러한 분석을 위해서는 상기 복합재료의 단면을 관찰한 후 강화재의 입자 분석 및 분산도 분석을 수행하는데 분석 중 강화재 입자와 함께 관찰되는 불순물 및 결함 등에 의해서 정확한 분석이 어려운 실정이다. In order to evaluate the performance of such a composite material, particle analysis and particle dispersion analysis of the reinforcing material of the composite material are essential. For such analysis, particle analysis and dispersion analysis of the reinforcing material are performed after observing the cross section of the composite material, and it is difficult to accurately analyze it due to impurities and defects observed together with the reinforcement particles during analysis.

한국 등록 특허 공보 제1656464호Korean Patent Registration No. 1656464 일본 공개 특허 공보 제2005-169548호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-169548

본 발명은 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재에서 입자만을 다른 결함, 공극 및 불순물과 구분할 수 있는 복합재 입자 분석방법을 제공함을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a composite particle analysis method capable of distinguishing only particles from other defects, voids, and impurities in a composite material in which particles including particles and defects are dispersed and disposed.

또한, 본 발명은 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재에서 입자만을 다른 결함, 공극 및 불순물과 구분하고, 이의 분산도를 정량적으로 분석할 수 있는 복합재 입자 분산도 분석방법을 제공함을 목적으로 한다.The present invention also provides a composite particle dispersion analyzer capable of separating only particles from other defects, voids, and impurities in a composite material in which particles and defects are dispersed, and quantitatively analyzing the degree of dispersion thereof The present invention is directed to a method of manufacturing a semiconductor device.

본 발명의 실시 예를 따르는 복합재 입자 분석방법은 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재의 조직이미지를 촬영하는 단계; 상기 복합재의 조직이미지를 촬영하는 단계에서 촬영된 상기 조직이미지로부터 그레이스케일 정보를 추출하고, 상기 그레이스케일 정보로부터 얻어진 그레이스케일 값의 크기를 기초로 자동으로 경계화(thresholding)하여 상기 조직이미지로부터 상기 부(附)부재 이미지를 구분하는 단계; 및 상기 조직이미지에서 구분된 상기 부(附)부재의 경계영역의 그레이스케일 정보 및 중심영역의 명도 정보를 이용하여 상기 조직이미지를 분석함으로써 상기 복합재 내에 배치된 입자를 구분하는 단계를 포함한다.The method for analyzing composite particles according to an embodiment of the present invention includes the steps of capturing a tissue image of a composite material in which particles and defects are dispersed and arranged; Extracting gray scale information from the tissue image captured at the step of photographing the tissue image of the composite material, automatically thresholding the gray scale information based on the size of the gray scale value obtained from the gray scale information, A step of dividing the image of the auxiliary member; And separating the particles disposed in the composite by analyzing the tissue image using grayscale information of a boundary region of the attachment member and brightness information of the center region separated in the tissue image.

또한, 상기 복합재 내에 배치된 입자를 구분하는 단계는, 상기 부(附)부재 이미지의 경계영역 최소 그레이스케일 피크 값이 소정의 제1범위 안에 포함되고, 상기 부(附)부재 이미지의 중심영역 최대 그레이스케일 피크 값이 소정의 제2범위 안에 포함되는 경우 입자로 분류할 수 있다. In addition, the step of dividing the particles disposed in the composite material may include the step of dividing the particles disposed in the composite material into a plurality of particles, wherein the minimum gray scale peak value of the boundary area of the image of the attached member is within a predetermined first range, And may be classified into particles when the gray scale peak value is within a predetermined second range.

또한, 상기 소정의 제1범위 및 소정의 제2범위는 부(附)부재 이미지에 대한 통계해석을 통해 자동으로 결정된다.In addition, the predetermined first range and the predetermined second range are automatically determined through statistical analysis on the image of the subsidiary member.

또한, 상기 입자는 입자를 관통하는 일 직선 상에 위치하되, 서로 이격되고 국부적인 최소의 그레이스케일 피크를 갖는 제1위치 및 제2위치, 및 상기 제1위치 및 제2위치 사이에 위치하고, 국부적인 최대의 그레이스케일 피크를 갖는 제3위치,를 포함할 수 있다. In addition, the particles may be located in a first line passing through the particles, the first and second positions being spaced apart from each other and having a local minimum grayscale peak, and a second position located between the first position and the second position, And a third position having a maximum grayscale peak of < RTI ID = 0.0 >

본 발명의 실시 예를 따르는 복합재 입자 분산도 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재의 조직이미지를 촬영하는 단계; 상기 복합재의 조직이미지를 촬영하는 단계에서 촬영된 상기 조직이미지로부터 그레이스케일 정보를 추출하고, 상기 그레이스케일 정보로부터 얻어진 그레이스케일 값의 크기를 기초로 경계화(thresholding)하여 상기 조직이미지로부터 상기 부(附)부재 이미지를 구분하는 단계; 상기 조직이미지에서 구분된 상기 부(附)부재의 경계영역의 그레이스케일 정보 및 중심영역의 명도 정보를 이용하여 상기 조직이미지를 분석함으로써 상기 복합재 내에 배치된 입자를 구분하는 단계; 및 상기 입자의 분산도를 측정하는 단계를 포함한다. Capturing a tissue image of a composite material in which composite particles dispersed in a particle and a defect including a defect are dispersed and arranged according to an embodiment of the present invention; Extracting gray scale information from the tissue image captured at the step of photographing a tissue image of the composite material, thresholding the gray scale information based on the gray scale value obtained from the gray scale information, (B) identifying the missing image; Dividing the particles disposed in the composite material by analyzing the tissue image using gray scale information of a boundary region of the additional member and brightness information of the center region separated in the tissue image; And measuring the degree of dispersion of the particles.

또한, 상기 복합재 내에 배치된 입자를 구분하는 단계는, 상기 부(附)부재 이미지의 경계영역 최소 그레이스케일 피크 값이 소정의 제1범위 안에 포함되고, 상기 부(附)부재 이미지의 중심영역 최대 그레이스케일 피크 값이 소정의 제2범위 안에 포함되는 경우 입자로 분류할 수 있다. In addition, the step of dividing the particles disposed in the composite material may include the step of dividing the particles disposed in the composite material into a plurality of particles, wherein the minimum gray scale peak value of the boundary area of the image of the attached member is within a predetermined first range, And may be classified into particles when the gray scale peak value is within a predetermined second range.

또한, 상기 소정의 제1범위 및 소정의 제2범위는 부(附)부재 이미지에 대한 통계해석을 통해 자동으로 결정된다.In addition, the predetermined first range and the predetermined second range are automatically determined through statistical analysis on the image of the subsidiary member.

또한, 상기 입자는 입자를 관통하는 일 직선 상에 위치하되, 서로 이격되고 국부적인 최소의 그레이스케일 피크를 갖는 제1위치 및 제2위치, 및 상기 제1위치 및 제2위치 사이에 위치하고, 국부적인 최대의 그레이스케일 피크를 갖는 제3위치,를 포함할 수 있다. In addition, the particles may be located in a first line passing through the particles, the first and second positions being spaced apart from each other and having a local minimum grayscale peak, and a second position located between the first position and the second position, And a third position having a maximum grayscale peak of < RTI ID = 0.0 >

본 발명의 실시 예를 따르는 복합재 입자 분산도 분석 시스템은 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재의 조직이미지를 취득하는 수집부; 상기 수집부에서 취득된 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재의 조직이미지 정보를 분석하는 분석부; 및 상기 분석부에서 분석된 복합재의 조직이미지 정보를 추출하는 추출부;를 포함하고,상기 분석부는 상기 복합재의 조직이미지로부터 그레이스케일 정보를 추출하고, 상기 그레이스케일 정보로부터 얻어진 그레이스케일 값의 크기를 기초로 자동으로 경계화(thresholding)하여 상기 조직이미지로부터 상기 부(附)부재 이미지를 구분하고, 상기 조직이미지에서 구분된 상기 부(附)부재의 경계영역 및 중심영역의 그레이스케일 정보를 이용하여 상기 조직이미지를 분석함으로써 상기 복합재 내에 배치된 입자를 구분하고, 상기 입자의 분산도를 분석하고, 상기 추출부는 입자의 분산도를 추출할 수 있다. A composite particle dispersion analyzing system according to an embodiment of the present invention includes a collecting unit for acquiring a tissue image of a composite material in which particles and defects are dispersed and arranged; An analysis unit for analyzing the tissue image information of the composite material in which the particles including the particles and defects acquired in the collection unit are dispersed; And an extracting unit for extracting the tissue image information of the composite material analyzed by the analyzing unit, wherein the analyzing unit extracts the gray scale information from the tissue image of the composite material, and calculates the size of the gray scale value obtained from the gray scale information Wherein the method comprises the steps of automatically thresholding the base image to divide the image of the attached member from the image of the tissue and using the grayscale information of the boundary region and the center region of the divided member, By analyzing the tissue image, the particles disposed in the composite material can be identified, the degree of dispersion of the particles can be analyzed, and the extraction unit can extract the degree of dispersion of the particles.

본 발명의 실시 예를 따르는 복합재 입자 분석방법은 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재에서 입자만을 다른 결함, 공극 및 불순물과 사용자의 개입 없이 자동으로 구별할 수 있다. The composite particle analysis method according to an embodiment of the present invention can automatically distinguish only particles from other defects, voids, and impurities in a composite material in which particles including particles and defects are dispersed and disposed, without user intervention.

또한, 본 발명의 실시 예를 따르는 복합재 입자 분산도 분석방법은 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재에서 입자만을 다른 결함, 공극 및 불순물을 사용자의 개입 없이 자동으로 구분하고, 이의 분산도를 정량적으로 자동 분석할 수 있어 복합재의 입자 분산도 분석의 생산성을 향상시킬 수 있다. Also, the composite particle dispersion analysis method according to the embodiment of the present invention automatically separates defects, voids, and impurities from only a particle in a composite material in which particles including particles and defects are dispersed, without user intervention And it is possible to quantitatively and automatically analyze the dispersion degree thereof, thereby improving the productivity of the particle dispersion analysis of the composite material.

도 1은 본 발명의 실시 예를 따르는 복합재 입자 분석방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 2a 금속복합재의 광학이미지를 나타낸 것이다.
도 2b는 도 2a의 광학이미지에서 입자만 추출한 것을 도시한 것이다.
도 2c는 도 2b의 광학이미지에서 추출된 입자간 최인접 거리의 막대분포도를 도시한 것이다.
도 3a 금속복합재의 다른 광학이미지를 나타낸 것이다.
도 3b는 도 3a의 광학이미지에서 입자만 추출한 것을 도시한 것이다.
도 3c는 도 3b의 광학이미지에서 추출된 입자간 최인접 거리의 막대분포도를 도시한 것이다.
도 4a는 도 3a의 광학이미지에서 하나의 입자만을 포함하고 있는 영역을 확대한 것이다.
도 4b는 도 4a의 AA'선을 따라서 그레이스케일 값을 도시한 것이다.
도 4c는 도 4a의 BB'선을 따라서 그레이스케일 값을 도시한 것이다.
도 5a는 도 4a 입자의 경계영역 국부적 최소 피크의 그레이스케일 값을 누적분포로 도시한 것이다.
도 5b는 도 4a 입자의 중심영역 국부적 최대 피크의 그레이스케일 값을 누적분포로 도시한 것이다.
도 6은 도 4를 수평으로 통과하는 하나의 일 직선 상의 그레이스케일 값을 수평 위치에 따라 도시한 것이다.
도 7은 광학이미지에서 입자와 입자를 제외한 결함을 분리하는 것을 도시한 것이다.
도 8a는 도 7의 광학이미지에서 복수의 입자 및 결함을 포함하고 있는 영역을 확대한 것이다.
도 8b는 도 8a의 AA'선을 따라서 그레이스케일 값을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 실시 예를 따르는 복합재 분산도 분석방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 실시 예를 따르는 복합재 분산도 분석방법을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 11은 광학이미지에서 입자의 실제 입자 분산도와 기대 입자 분산도를 비교 도시한 것이다.
도 12a는 실시 예 1의 금속복합재 광학이미지이다.
도 12b는 실시 예 1의 금속복합재 광학이미지에서 입자를 추출한 것이다.
도 12c는 실시 예 1의 금속복합재 광학이미지에서 입자 분산도를 분석한 것이다.
도 13a는 실시 예 2의 금속복합재 광학이미지이다.
도 13b는 실시 예 2의 금속복합재 광학이미지에서 입자를 추출한 것이다.
도 13c는 실시 예 2의 금속복합재 광학이미지에서 입자 분산도를 분석한 것이다.
도 14a는 실시 예 3의 금속복합재 광학이미지이다.
도 14b는 실시 예 3의 금속복합재 광학이미지에서 입자를 추출한 것이다.
도 14c는 실시 예 3의 금속복합재 광학이미지에서 입자 분산도를 분석한 것이다.
도 15a는 실시 예 4의 금속복합재 광학이미지이다.
도 15b는 실시 예 4의 금속복합재 광학이미지에서 입자를 추출한 것이다.
도 15c는 실시 예 4의 금속복합재 광학이미지에서 입자 분산도를 분석한 것이다.
도 16은 본 발명의 실시 예를 따르는 분산도 분석 시스템의 블록도를 도시한 것이다.
1 shows a flowchart of a method for analyzing composite particles according to an embodiment of the present invention.
2a shows an optical image of a metal composite material.
FIG. 2B shows only particles extracted from the optical image of FIG. 2A.
FIG. 2C shows a bar distribution diagram of the closest distance between particles extracted from the optical image of FIG. 2B. FIG.
3a shows another optical image of a metal composite.
FIG. 3B shows only particles extracted from the optical image of FIG. 3A.
FIG. 3C shows a bar distribution diagram of the closest distance between particles extracted from the optical image of FIG. 3B. FIG.
FIG. 4A is an enlarged view of an area including only one particle in the optical image of FIG. 3A.
FIG. 4B shows the gray scale values along line AA 'of FIG. 4A.
FIG. 4C shows the gray scale values along line BB 'of FIG. 4A.
Figure 5a shows the grayscale values of the local minimum peaks of the boundary region of the Figure 4a particles in cumulative distribution.
Fig. 5b shows the cumulative distribution of the grayscale values of the central peak local maximum peaks of the Fig. 4a particles.
Fig. 6 shows one horizontal line of gray scale values passing horizontally in Fig. 4 according to the horizontal position.
Figure 7 shows the separation of defects except for particles and particles in the optical image.
FIG. 8A is an enlarged view of a region including a plurality of particles and defects in the optical image of FIG. 7; FIG.
FIG. 8B shows gray scale values along the line AA 'in FIG. 8A.
9 shows a flowchart of a method for analyzing a composite material dispersion according to an embodiment of the present invention.
10 is a graphical representation of a method for analyzing composite material dispersion according to an embodiment of the present invention.
Fig. 11 shows a comparison between the actual particle dispersion and the expected particle dispersion of the particles in the optical image.
12A is an optical image of a metal composite material of Example 1. Fig.
FIG. 12B shows particles extracted from the optical image of the metal composite of Example 1. FIG.
12C is an analysis of the particle dispersion degree in the optical image of the metal composite material of Example 1. Fig.
13A is an optical image of the metal composite of Example 2. Fig.
FIG. 13B shows particles extracted from the optical image of the metal composite of Example 2. FIG.
13C is an analysis of the particle dispersion degree in the optical image of the metal composite material of Example 2. Fig.
14A is an optical image of the metal composite of Example 3. Fig.
Fig. 14B shows particles extracted from the optical image of the metal composite of Example 3. Fig.
14C is an analysis of the particle dispersion degree in the optical image of the metal composite of Example 3. Fig.
15A is an optical image of the metal composite material of Example 4. Fig.
Fig. 15B shows particles extracted from the optical image of the metal composite of Example 4. Fig.
15C is an analysis of the particle dispersion degree in the optical image of the metal composite material of Example 4. Fig.
Figure 16 shows a block diagram of a variance analysis system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다. 덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity of description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements. In the drawings, like reference numerals are used throughout the drawings. In addition, "including" an element throughout the specification does not exclude other elements unless specifically stated to the contrary.

복합재 입자 분석방법Composite Particle Analysis Method

도 1은 복합재 입자 분석방법의 순서도이다. 1 is a flow chart of a composite particle analysis method.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 복합재 입자 분석방법은 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재의 조직이미지를 촬영하는 단계; 상기 복합재의 조직이미지를 촬영하는 단계에서 촬영된 상기 조직이미지로부터 그레이스케일 정보를 추출하고, 상기 그레이스케일 정보로부터 얻어진 그레이스케일 값의 크기를 기초로 경계화(thresholding)하여 상기 조직이미지로부터 상기 부(附)부재 이미지를 구분하는 단계; 및 상기 조직이미지에서 구분된 상기 부(附)부재의 경계영역의 그레이스케일 정보 및 중심영역의 명도 정보를 이용하여 상기 조직이미지를 분석함으로써 상기 복합재 내에 배치된 입자를 구분하는 단계를 포함한다. Referring to FIG. 1, a method for analyzing composite particles according to an embodiment of the present invention includes: capturing a tissue image of a composite material in which particles and defects are dispersed; Extracting gray scale information from the tissue image captured at the step of photographing a tissue image of the composite material, thresholding the gray scale information based on the gray scale value obtained from the gray scale information, (B) identifying the missing image; And separating the particles disposed in the composite by analyzing the tissue image using grayscale information of a boundary region of the attachment member and brightness information of the center region separated in the tissue image.

먼저, 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재의 조직이미지를 촬영하는 단계를 설명한다. First, a step of photographing a tissue image of a composite material in which particles including defects and defects are dispersed is described.

상기 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재의 조직이미지는 바람직하게 복합재의 단면의 조직이미지일 수 있다. 상기 부(附)부재는 입자 및 결합을 포함하고, 상기 결함은 금속 기지의 공극(void), 결함(defect) 및 불순물(impurity)을 포함할 수 있다. The tissue image of the composite in which the particles and defects are dispersed and disposed is preferably a tissue image of a cross section of the composite. The attached member includes particles and bonds, which may include voids, defects and impurities of the metal matrix.

또한, 상기 복합재는 기지(matrix)에 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산된 형태일 수 있다. 상기 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재는 바람직하게 상기 기지와 다른 물질로 구성될 수 있고, 이에 의해 조직이미지 상에서 색상, 명도, 채도 등이 상이하여 서로 구분되어 관찰될 수 있다. 상기 복합재는 따라 금속 복합재료, 고분자 복합재료, 및 세라믹 복합재료 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. In addition, the composite material may be in the form of particles dispersed in a matrix and dispersed therein. The particle including the particle and the defect may be preferably composed of a material different from that of the base, and thus the color, brightness, saturation, and the like may be different from each other on the tissue image. The composite material may include at least one of a metal composite material, a polymer composite material, and a ceramic composite material.

상기 금속 복합재료는 금속계 합금을 기지로 하고 다양한 강화재를 분산시킨 소재로, 금속 산화물, 세라믹 소재, 탄소 섬유 등 다양한 강화재 투입을 통해 강도, 열전도성, 내마모성 등 다양한 물성의 조절이 가능하다.The metal composite material is a metal-based alloy and dispersed with various reinforcement materials. Various physical properties such as strength, thermal conductivity, abrasion resistance and the like can be controlled by introducing various reinforcement materials such as metal oxide, ceramic material and carbon fiber.

상기 고분자 복합재료는 고분자 수지를 기지로 하고 다양한 강화재를 분산시킨 소재로, 탄소 섬유 또는 유리 섬유 강화재를 사용하여 강도를 향상시킨 섬유 강화 플라스틱 (FRP)이 가장 널리 알려져 있다. 이 외에도 자성 금속 또는 금속 산화물 투입을 통해 전자기 성능을 확보하거나 탄소 나노 섬유/튜브 (CNF/CNT)를 사용해 전도성을 확보 하는 등의 적용도 가능하다.Fiber-reinforced plastics (FRP) whose strength is improved by using carbon fiber or glass fiber reinforcement are widely known as the above-mentioned polymer composite material, which is a base material in which various reinforcing materials are dispersed based on a polymer resin. In addition, it is also possible to secure electromagnetic performance by injecting magnetic metal or metal oxide, or to secure conductivity by using carbon nanofibers / tubes (CNF / CNT).

상기 세라믹 복합재료 역시 세라믹 소재를 기지로 사용할 뿐 다양한 종류의 강화재를 투입한다는 점에서는 다른 복합재료들과 같다. 세라믹 복합재료의 경우 세라믹 기지에 세라믹 섬유 또는 탄소 섬유 강화재를 사용하여 강도를 향상시키는 적용이 가장 일반적이나 이외에도 열충격성, 파괴 인성의 향상 등 다양한 물성의 향상이 가능하다.The ceramic composite material is also the same as other composite materials in that a ceramic material is used as a base and various kinds of reinforcement materials are added. In the case of ceramic composite materials, application of ceramic fiber or carbon fiber reinforcement to improve the strength of ceramic base is the most common. In addition, various physical properties such as thermal shock resistance and fracture toughness can be improved.

상기 복합재는 기지재료 및 입자를 포함하는 복합재 소재를 준비하는 단계, 상기 복합재 소재를 성형하는 단계를 통해 준비될 수 있다. 상기 기재 재료 및 입자를 포함하는 복합재 소재를 준비하는 단계는 일반적으로 분말 형태의 기지 재료 및 입자를 고르게 분산 및 혼합시킴으로써 준비될 수 있다. 상기 복합재 소재를 성형하는 단계는 앞선 단계에서 준비된 기지재료 및 입자의 혼합 분말을 성형한 후 소정의 온도로 소결하여 수행될 수 있다. The composite material may be prepared by preparing a composite material containing a matrix material and particles, and molding the composite material. The step of preparing the composite material comprising the base material and the particles may generally be prepared by evenly dispersing and mixing the matrix material and particles in powder form. The step of molding the composite material may be performed by molding a mixed powder of the matrix and the particles prepared in the preceding step and then sintering the mixture at a predetermined temperature.

상기 복합재의 단면 이미지를 촬영하기 위에서, 준비된 복합재를 절단한 후 상기 복합재의 단면을 연마하는 준비 단계가 수행될 수 있다. 또한, 복합재의 기지와 입자와의 대비를 위해 적절한 식각(etching)이 수행될 수 있다. 상기 식각 방법은 화학적 식각 방법일 수 있고, 상기 화학적 식각을 수행하기 위해서, 산, 알칼리, 중성용액 및 용융염 중 적어도 하나를 포함하는 용액에 상기 연마를 수행한 복합재 표면을 침지함으로써 수행될 수 있으나, 상기 식각 방법이 반드시 화학적 식각 방법으로 제한되는 것은 아니다. Taking a Cross-sectional Image of the Composite Material [0054] In the above, a preparation step may be performed to cut the prepared composite material and then polish the cross-section of the composite material. Appropriate etching can also be performed for contrast between the matrix and the particles of the composite. The etching method may be a chemical etching method and may be performed by immersing the surface of the composite subjected to the polishing in a solution containing at least one of an acid, an alkali, a neutral solution and a molten salt in order to perform the chemical etching , The etching method is not necessarily limited to the chemical etching method.

상기 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재의 조직이미지를 촬영하는 단계는 상기 조직이미지를 촬영하는 촬영수단에 의해 수행될 수 있고, 상기 촬영수단은 광학현미경, 주사전자현미경(SEM), 및 투과전자현미경(TEM) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 조직이미지는 광학이미지, 주사전자현미경 이미지, 또는 투과전자현미경 이미지 중 적어도 하나일 수 있고, 이에 제한되는 것은 아니다. The step of photographing a tissue image of the composite material in which the particles and the defects are dispersed may be performed by a photographing means for photographing the tissue image and the photographing means may be an optical microscope, A microscope (SEM), and a transmission electron microscope (TEM). Thus, the tissue image may be at least one of an optical image, a scanning electron microscopy image, or a transmission electron microscopy image, but is not limited thereto.

또한, 상기 촬영수단은 컴퓨터와 같은 전자장치에 연결되어, 상기 촬영수단에 의해 촬영된 조직이미지를 디지털 파일 형태로 저장할 수 있고, 상기 디지털 파일 형태로 저장된 조직이미지는 컴퓨터로 전송되고, 이미지 분석 프로그램에 의해 조직이미지 정보가 분석될 수 있다. The imaging means may be connected to an electronic device such as a computer to store the tissue image taken by the imaging means in the form of a digital file and the tissue image stored in the form of a digital file is transmitted to a computer, The tissue image information can be analyzed.

상기 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재 중 결함은 기지의 공극(void) 및 불순물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 결함은 상기 복합재 기지에 내재된 결함, 상기 복합재의 이미지를 촬영하는 과정에서 외부에서 유입된 불순물일 수 있고, 또는 상기 복합재를 연마하고 식각하는 단계 또는 상기 복합재를 광학이미지로 촬영하는 단계에서 발생할 수 있다. Defects in the particles, including particles and defects, can include at least one of known voids and impurities. The defects may be defects inherent in the composite substrate, impurities introduced from the outside in the process of taking an image of the composite, or polishing or etching the composite or photographing the composite with an optical image Lt; / RTI >

도 2a 금속복합재의 광학이미지를 나타낸 것이다. 2a shows an optical image of a metal composite material.

도 3a 금속복합재의 다른 광학이미지를 나타낸 것이다. 3a shows another optical image of a metal composite.

도 2a 및 도 3a를 참조하면, 상기 광학이미지에서는 금속 기지와 금속 기지와 대비되는 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 관찰되는 것을 알 수 있다. 상기 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재는 소정의 크기를 초과하는 경우 광학이미지를 통해 입자 여부를 판별하는 것은 가능하지만, 소정의 크기 미만인 경우 입자를 명확히 구분하는 것은 어려운 것을 알 수 있다. Referring to FIGS. 2A and 3A, it can be seen that in the optical image, a metal base and an additional member including particles and defects as compared with the metal base are observed. It is possible to discriminate the presence of particles through the optical image when the particle including the particles and defects exceeds a predetermined size, but it is difficult to clearly distinguish particles when the size is less than a predetermined size.

다음으로, 상기 복합재의 조직이미지를 촬영하는 단계에서 촬영된 상기 조직이미지로부터 그레이스케일 정보를 추출하고, 상기 그레이스케일 정보로부터 얻어진 그레이스케일 값의 크기를 기초로 경계화(thresholding)하여 상기 조직이미지로부터 상기 부(附)부재 이미지를 구분하는 단계를 설명한다. Next, grayscale information is extracted from the tissue image captured at the step of photographing the tissue image of the composite material, thresholding is performed based on the size of the gray scale value obtained from the gray scale information, The step of dividing the image of the attached member will be described.

상기 복합재의 조직이미지를 촬영하는 단계에서 촬영된 상기 조직이미지로부터 그레이스케일 정보를 추출하는 방법은 앞선 단계에서 얻어진 상기 복합재의 조직이미지를 이미지 분석 프로그램으로 그레이스케일 정보를 추출함으로써 수행될 수 있다. The method of extracting the grayscale information from the captured tissue image in the step of photographing the tissue image of the composite material may be performed by extracting the grayscale information from the tissue image of the composite material obtained in the previous step using an image analysis program.

상기 그레이스케일은 화소의 값이 하나의 샘플인 이미지를 가리키며, 광도의 정보만을 전달할 수 있다. 상기 그레이스케일 값은 가장 여린 광도의 검정부터 가장 센 광도의 백색으로 표현될 수 있고, 상기 그레이스케일 값은 수치로 표현될 수 있다. 상기 그레이스케일 값은 0(또는 0%) 내지 1(또는 100%)의 수치로 표현될 수 있고, 또는 256개의 수준을 갖는 0 내지 255의 그레이스케일 값으로 표현될 수 있다. The gray scale indicates an image in which the value of a pixel is one sample, and can transmit only the information of luminous intensity. The gray scale value can be expressed by the white of the most luminous intensity, and the gray scale value can be expressed by the numerical value. The gray scale value may be represented by a value of 0 (or 0%) to 1 (or 100%), or may be represented by a gray scale value of 0 to 255 having 256 levels.

상기 복합재의 조직이미지는 기지, 입자의 중심부 및 경계부, 불순물 및 결함의 그레이스케일 정보를 추출할 수 있다. 상기 복합재의 기지, 입자의 중심부 및 경계부, 불순물 및 결함의 그레이스케일 정보는 각각 독특한 특성을 나타낼 수 있고, 이에 의해 서로 식별될 수 있다. The tissue image of the composite can extract grayscale information of the matrix, the center and boundaries of the grains, impurities and defects. The matrix, gravity center of the composite, and grayscale information of the boundaries, impurities, and defects, respectively, may exhibit unique characteristics and thereby be distinguished from each other.

도 2a 및 도 3a를 참조하면, 상기 금속복합재의 광학이미지 중 금속기지는 금속의 특성상 연마 후 거울면을 가질 수 있고, 이에 의해 높은 그레이스케일 값을 가질 수 있다. 상기 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재는 상기 금속기지 대비 구별되는 낮은 그레이스케일 값을 가질 수 있다. Referring to FIGS. 2A and 3A, the metal matrix of the optical image of the metal composite material may have a mirror surface after polishing due to the characteristics of the metal, and thus may have a high gray scale value. The particles, including the particles and defects, can have a low gray scale value distinct from the metal matrix.

다음으로, 상기 조직이미지에서 구분된 상기 부(附)부재의 경계영역 및 중심영역의 그레이스케일 정보를 이용하여 상기 조직이미지를 분석함으로써 상기 금속복합재 내에 배치된 입자를 구분하는 단계를 설명한다. Next, the step of distinguishing the particles disposed in the metal composite material by analyzing the tissue image using the gray-scale information of the boundary region and the center region of the attached member separated from the tissue image will be described.

도 2b는 도 2a의 광학이미지에서 입자만 추출한 것을 도시한 것이다. FIG. 2B shows only particles extracted from the optical image of FIG. 2A.

도 3b는 도 3a의 광학이미지에서 입자만 추출한 것을 도시한 것이다. FIG. 3B shows only particles extracted from the optical image of FIG. 3A.

도 2b 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 금속복합재 입자 분석방법은 상기 광학이미지에서 구분된 상기 부(附)부재의 경계영역의 그레이스케일 정보 및 중심영역의 명도 정보를 이용하여 상기 광학이미지를 분석함으로써 상기 금속복합재 내에 배치된 입자를 구분하는 단계를 통해 금속복합재에 위치한 입자만을 구분할 수 있는 것을 알 수 있다. Referring to FIGS. 2B and 3B, a method for analyzing a metal composite particle according to an embodiment of the present invention uses grayscale information of a boundary region of the divided member and brightness information of a center region, It can be seen that only the particles located in the metal composite can be distinguished through the step of dividing the particles disposed in the metal composite by analyzing the optical image.

도 4a는 도 2a 또는 도 3a의 광학이미지에서 하나의 입자만을 포함하고 있는 영역을 확대한 것이다. FIG. 4A is an enlarged view of an area containing only one particle in the optical image of FIG. 2A or FIG. 3A.

도 4b는 도 4a의 AA'선을 따라서 그레이스케일 값을 도시한 것이다. FIG. 4B shows the gray scale values along line AA 'of FIG. 4A.

도 4c는 도 4a의 BB'선을 따라서 그레이스케일 값을 도시한 것이다. FIG. 4C shows the gray scale values along line BB 'of FIG. 4A.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, AA'선을 따라서 도시한 그레이스케일 값은 배경인 금속 기지에서 255에 가까운 높은 수치를 나타내는 것을 알 수 있고, 상기 금속 기지와 입자의 경계에서 점차 그레이스케일 수치가 줄어든 후 국부적 최소 피크(local minimum peak)를 가진 후, 상기 입자의 중심 영역에서 국부적 최대 피크(local maximum peak)를 갖고, 다시 상기 입자와 금속 기지의 경계에서 국부적 최소 피크(local minimum peak)를 갖고 점차 금속 기지 측으로 이동하면서 255에 가까운 수치를 나타내는 것을 알 수 있다. 이때, 국부적(local)의 크기 범위는 입자의 크기를 넘지 않는 소정의 범위로 정의될 수 있다. Referring to FIGS. 4A and 4B, it can be seen that the gray scale value shown along the line AA 'has a high value close to 255 in the metal base as the background, and gradually the gray scale value Having a local minimum peak at a boundary between the particle and the metal matrix, having a local maximum peak at a central region of the particle after having a local minimum peak after being reduced, It is gradually shifted to the metal base side, and the value is close to 255. At this time, the local size range can be defined as a predetermined range that does not exceed the particle size.

상기와 같이 기지와 입자의 경계에서 국부적 최소 피크(local minimum peak)를 갖는 소정의 영역을 경계 영역으로 정의할 수 있다. As described above, a predetermined region having a local minimum peak at a boundary between a base and a particle can be defined as a boundary region.

상기와 같이 기지와 입자의 경계에서 국부적 최대 피크(local maximum peak)를 갖는 소정의 영역을 중심 영역으로 정의할 수 있다. As described above, a predetermined region having a local maximum peak at the boundary between the base and the particle can be defined as a central region.

도 4a 및 도 4c를 참조하면, BB'선을 따라서 도시한 그레이스케일 값은 배경인 금속 기지에서 255에 가까운 높은 수치를 나타내는 것을 알 수 있고, 상기 금속 기지와 입자의 경계에서 점차 그레이스케일 수치가 줄어든 후 국부적 최소 피크(local minimum peak)를 가진 후, 상기 입자의 중심 영역에서 국부적 최대 피크(local maximum peak)를 갖고, 다시 상기 입자와 금속 기지의 경계에서 국부적 최소 피크(local minimum peak)를 갖고 점차 금속 기지 측으로 이동하면서 255에 가까운 수치를 나타내는 것을 알 수 있다. 이때, 국부적(local)의 크기 범위는 입자의 크기를 넘지 않는 소정의 범위로 정의될 수 있다.Referring to FIGS. 4A and 4C, it can be seen that the gray scale value shown along the BB 'line shows a high value close to 255 in the metal base as the background, and the gradual gray scale value Having a local minimum peak at a boundary between the particle and the metal matrix, having a local maximum peak at a central region of the particle after having a local minimum peak after being reduced, It is gradually shifted to the metal base side, and the value is close to 255. At this time, the local size range can be defined as a predetermined range that does not exceed the particle size.

도 4b 및 도 4c를 참조하면, 상기 금속 기지에 배치된 입자는 상기 입자를 제1방향 또는 제2방향으로 관통하는 그레이스케일 라인 스캐닝을 실시할 때, 상기 입자 및 금속 기지가 마주하는 경계영역에서 2개의 국부적 최소 피크를 갖고, 상기 2개의 국부적 최소 피크 사이에 위치한 1개의 국부적 최대 피크를 갖는다. 이는 상기 금속 기지에 배치된 입자만의 고유한 특성으로 다른 공극, 결함 등의 불순물과 식별될 수 있다. 4B and 4C, when the grains arranged in the metal matrix are subjected to grayscale line scanning through the grains in the first direction or the second direction, Has two local minimum peaks, and has one local maximum peak located between the two local minimum peaks. This can be distinguished from impurities such as other voids, defects and the like due to the unique characteristics of the particles disposed in the metal matrix.

도 5a는 도 4a 입자의 경계영역 국부적 최소 피크의 그레이스케일 값을 누적분포로 도시한 것이다. Figure 5a shows the grayscale values of the local minimum peaks of the boundary region of the Figure 4a particles in cumulative distribution.

도 5a를 참조하면, 경계영역 국부적 최소 피크의 그레이스케일 값은 65 내지 95의 값의 분포를 가지며 이를 정규분포로 근사할 때 99% 신뢰구간은 63 내지 98의 값의 구간이 된다. 따라서 국부적 최소 피크의 값이 해당 범위 (제1범위)에 포함될 경우 해당 국부적 최소 피크는 입자의 경계영역 피크에 해당한다고 99%의 신뢰도로 판단할 수 있다.Referring to FIG. 5A, the grayscale value of the borderline local minimum peak has a distribution of values of 65 to 95, and when it is approximated by a normal distribution, the 99% confidence interval is a value interval of 63 to 98. Therefore, when the value of the local minimum peak is included in the corresponding range (first range), it can be determined that the local minimum peak corresponds to the peak of the boundary region of the particle, that is, 99%.

도 5b는 도 4a 입자의 중심영역 국부적 최대 피크의 그레이스케일 값을 누적분포로 도시한 것이다. Fig. 5b shows the cumulative distribution of the grayscale values of the central peak local maximum peaks of the Fig. 4a particles.

도 5b를 참조하면, 중심영역 국부적 최대 피크의 그레이스케일 값은 80 내지 130의 값의 분포를 가지며 이를 정규분포로 근사할 때 99% 신뢰구간은 73 내지 158의 값의 구간이 된다. 따라서 국부적 최대 피크의 값이 해당 범위 (제2범위)에 포함될 경우 해당 국부적 최대 피크는 입자의 중심영역 피크에 해당한다고 99%의 신뢰도로 판단할 수 있다.Referring to FIG. 5B, the grayscale value of the central region local maximum peak has a distribution of values of 80 to 130, and when it is approximated by a normal distribution, the 99% confidence interval is a value interval of 73 to 158. Therefore, when the value of the local maximum peak is included in the corresponding range (second range), it can be determined that the local maximum peak corresponds to the peak area of the central region of the particle, and that the reliability is 99%.

상기 복합재 내에 배치된 입자를 구분하는 단계는, 상기 부(附)부재 이미지의 경계영역의 그레이스케일 값이 소정의 제1범위 안에 포함되고, 상기 부(附)부재 이미지의 중심영역의 그레이스케일 값이 소정의 제2범위 안에 포함되는 경우 입자로 분류할 수 있다.Wherein the step of dividing the particles disposed in the composite material comprises the step of dividing the grayscale value of the boundary region of the image of the attached member into a predetermined first range, Is included in the predetermined second range, it can be classified into particles.

상기 소정의 제1범위는 기지와 입자의 소재 조합 및 측정 조건에 따라 달라질 수 있으나, 63 내지 98의 그레이스케일 범위를 가질 수 있다. The predetermined first range may vary depending on the material combination of the matrix and the particle and the measurement conditions, but may have a gray scale range of 63 to 98. [

상기 소정의 제2범위는 입자의 소재 및 측정 조건에 따라 달라질 수 있으나, 73 내지 158의 그레이스케일 범위를 가질 수 있다.The predetermined second range may vary depending on the material of the particles and the measurement conditions, but may have a grayscale range of 73 to 158. [

상기 제1범위 및 소정의 제2범위는 부(附)부재 이미지에 대한 통계해석을 통해 자동으로 결정될 수 있다. The first range and the predetermined second range may be automatically determined through statistical analysis on the image of the additional member.

도 4b 및 도 4c를 참조하면, 상기 입자는 입자를 관통하는 일 직선 상에 위치하되, 서로 이격되고 제1범위 안에 포함되는 국부적인 최소의 그레이스케일 피크를 갖는 제1위치 및 제2위치, 및 상기 제1위치 및 제2위치 사이에 위치하고, 제2범위 안에 포함되는 국부적인 최대의 그레이스케일 피크를 갖는 제3위치,를 포함할 수 있다.Referring to Figures 4B and 4C, the particles are in a first and a second position with a local minimum grayscale peak located on a line passing through the particles, spaced from each other and falling within a first range, And a third position located between the first and second positions and having a local maximum gray scale peak included in the second range.

반면에, 입자를 제외한 공극(void), 결함(defect) 및 불순물(impurity)은 상기와 같이 공극(void), 결함(defect) 및 불순물(impurity)을 일 직선 상에 위치하되, 서로 이격되고 제1범위 안에 포함되는 국부적인 최소의 그레이스케일 피크를 갖는 제1위치 및 제2위치, 및 상기 제1위치 및 제2위치 사이에 위치하고, 제2범위 안에 포함되는 국부적인 최대의 그레이스케일 피크를 갖는 제3위치,를 포함할 수 없고, 이는 입자와 공극(void), 결함(defect) 및 불순물(impurity)의 대비되는 특성이다. On the other hand, voids, defects, and impurities except for the particles are positioned on a straight line as voids, defects, and impurities as described above, 1 < / RTI > range having a local minimum grayscale peak, and a second location having a local maximum gray scale peak located between the first and second locations, Third position, which is a contrasting property of the particles with voids, defects and impurities.

도 6은 도 4를 수평으로 통과하는 하나의 일 직선 상의 그레이스케일 값을 수평 위치에 따라 도시한 것이다.Fig. 6 shows one horizontal line of gray scale values passing horizontally in Fig. 4 according to the horizontal position.

도 6을 참조하면, 서로 이격되고 제1범위(적색) 안에 포함되는 국부적인 최소의 그레이스케일 피크를 갖는 제1위치 및 제2위치, 및 상기 제1위치 및 제2위치 사이에 위치하고, 제2범위 (청색) 안에 포함되는 국부적인 최대의 그레이스케일 피크를 갖는 제3위치,를 포함하는 영역은 황색으로 표시된 바와 같이 수평위치 320 근방과 수평위치 630 근방에 위치하며, 해당 영역을 중심영역으로 구분할 수 있으나, 상기 입자 및 결함을 포함하는 부부재의 그레이스케일 값의 범위에 고정된 것은 아니고 측정 조건, 기지 소재의 종류에 따라 달라질 수 있다. Referring to FIG. 6, there is shown a lithographic apparatus including a first position and a second position spaced from each other and having a local minimum gray scale peak included in a first range (red), and a second position located between the first position and the second position, And a third position having a local maximum gray scale peak included in the range (blue) is located in the vicinity of the horizontal position 320 and the horizontal position 630 as indicated by yellow, and the area is divided into the center area However, it is not limited to the range of the grayscale value of the secondary material including the particles and defects, and may vary depending on the measurement conditions and the type of the base material.

도 7은 광학이미지에서 입자와 입자를 제외한 결함을 분리하는 것을 도시한 것이다. Figure 7 shows the separation of defects except for particles and particles in the optical image.

도 7을 참조하면, 앞서 살펴본 바와 같이 기지 내에 배치된 입자는 상기 입자를 관통하는 그레이스케일로 변환된 라인 스캐닝을 실시하였을 때 제1범위 내에 포함되는 2개의 국부적 최소 피크와 상기 국부적 최소 피크 사이에 위치한 제2범위 내에 포함되는 국부적 최대 피크를 가질 수 있고, 반면에 결함 및 공극은 상기와 같은 제1범위 내에 포함되는 2개의 국부적 최소 피크와 상기 국부적 최소 피크 사이에 위치한 제2범위 내에 포함되는 국부적 최대 피크를 가질 수 없다. 따라서, 변환과정을 통해 금속 기지에 배치된 입자의 그레이스케일 값 특성을 갖지 못한 결함 및 공극 등은 제외시킬 수 있다. 또한, 입자 및 결함이 겹쳐서 분포하여 식별이 어려운 경우에도 금속복합재 공극(void), 결함(defect) 및 불순물(impurity)을 용이하게 제거할 수 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 7, as described above, the particles disposed in the matrix are arranged between the two local minimum peaks included in the first range and the local minimum peaks included in the first range when subjected to gray scale converted line scanning through the particles. The defect and pore may have a local maximum peak included within a second range located within a second range located within the first range, while the defect and pore may be localized within a second range located between the two local minimum peaks, It can not have the maximum peak. Thus, defects and voids that do not have the grayscale value characteristic of the particles disposed on the metal matrix through the conversion process can be excluded. Also, it can be seen that voids, defects, and impurities of the metal composite material can be easily removed even when particles and defects are overlapped and difficult to identify.

도 8a는 도 7의 광학이미지에서 복수의 입자 및 결함을 포함하고 있는 영역을 확대한 것이다. FIG. 8A is an enlarged view of a region including a plurality of particles and defects in the optical image of FIG. 7; FIG.

도 8b는 도 8a의 AA'선을 따라서 그레이스케일 값을 도시한 것이다. FIG. 8B shows gray scale values along the line AA 'in FIG. 8A.

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 상기 금속 기지에 배치된 두 개의 입자를 관통하는 그레이스케일 라인 스캐닝을 실시할 때, 상기 각각의 입자는 상기 입자 및 금속 기지가 마주하는 경계영역에서 2개의 국부적 최소 피크를 갖고, 상기 2개의 국부적 최소 피크 사이에 위치한 1개의 국부적 최대 피크를 갖는다. 이는 상기 금속 기지에 배치된 입자만의 고유한 특성으로 다른 공극, 결함 등의 불순물과 식별될 수 있다. 반면, 상기 두 개의 입자의 사이에 위치한 결함에서는 피크의 큰 변동없이 소정 범위의 그레이스케일 값을 갖는 것을 알 수 있다. Referring to Figures 8a and 8b, when performing grayscale line scanning through two particles disposed in the metal base, each of the particles has two local minima Peak and has one local maximum peak located between the two local minimum peaks. This can be distinguished from impurities such as other voids, defects and the like due to the unique characteristics of the particles disposed in the metal matrix. On the other hand, it can be seen that the defect located between the two particles has a gray scale value within a predetermined range without large fluctuation of the peak.

금속복합재 입자 분산도 분석방법Analysis method of particle dispersion of metal composite

도 9는 본 발명의 실시 예를 따르는 금속복합재 분산도 분석방법의 순서도를 도시한 것이다. 9 is a flowchart of a method of analyzing a dispersion of metal composite material according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 실시 예를 따르는 금속복합재 분산도 분석방법을 도식적으로 나타낸 것이다. 10 is a graphical representation of a method for analyzing the dispersion of a metal composite material according to an embodiment of the present invention.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 금속복합재의 광학이미지를 촬영하는 단계; 상기 금속복합재의 광학이미지를 촬영하는 단계에서 촬영된 상기 광학이미지로부터 그레이스케일 정보를 추출하고, 상기 그레이스케일 정보로부터 얻어진 그레이스케일 값의 크기를 기초로 자동으로 경계화(thresholding)하여 상기 광학이미지로부터 상기 부(附)부재 이미지를 구분하는 단계; 상기 광학이미지에서 구분된 상기 부(附)부재의 경계영역의 그레이스케일 정보 및 중심영역의 명도 정보를 이용하여 상기 광학이미지를 분석함으로써 상기 금속복합재 내에 배치된 입자를 구분하는 단계; 및 상기 입자의 분산도를 측정하는 단계를 포함한다. 9 and 10, the steps of photographing an optical image of a metal composite material in which a particle including a particle and a defect according to an embodiment of the present invention are dispersed and disposed; Extracting gray scale information from the optical image photographed at the step of photographing the optical image of the metal composite material and automatically thresholding the gray scale information based on the size of the gray scale value obtained from the gray scale information, Dividing the image of the attached member; Separating the particles disposed in the metal composite by analyzing the optical image using gray scale information of a boundary region of the additional member and brightness information of the center region separated in the optical image; And measuring the degree of dispersion of the particles.

먼저, 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재의 조직이미지를 촬영하는 단계를 설명한다. First, a step of photographing a tissue image of a composite material in which particles including defects and defects are dispersed is described.

상기 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재의 조직이미지는 바람직하게 복합재의 단면의 조직이미지일 수 있다. 상기 부(附)부재는 입자 및 결합을 포함하고, 상기 결함은 금속 기지의 공극(void), 결함(defect) 및 불순물(impurity)을 포함할 수 있다. The tissue image of the composite in which the particles and defects are dispersed and disposed is preferably a tissue image of a cross section of the composite. The attached member includes particles and bonds, which may include voids, defects and impurities of the metal matrix.

또한, 상기 복합재는 기지(matrix)에 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산된 형태일 수 있다. 상기 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재는 바람직하게 상기 기지와 다른 물질로 구성될 수 있고, 이에 의해 조직이미지 상에서 색상, 명도, 채도 등이 상이하여 서로 구분되어 관찰될 수 있다. 상기 복합재는 따라 금속 복합재료, 고분자 복합재료, 및 세라믹 복합재료 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 이에 제한되는 것은 아니다. In addition, the composite material may be in the form of particles dispersed in a matrix and dispersed therein. The particle including the particle and the defect may be preferably composed of a material different from that of the base, and thus the color, brightness, saturation, and the like may be different from each other on the tissue image. The composite material may include at least one of a metal composite material, a polymer composite material, and a ceramic composite material, but is not limited thereto.

상기 금속 복합재료는 금속계 합금을 기지로 하고 다양한 강화재를 분산시킨 소재로, 금속 산화물, 세라믹 소재, 탄소 섬유 등 다양한 강화재 투입을 통해 강도, 열전도성, 내마모성 등 다양한 물성의 조절이 가능하다.The metal composite material is a metal-based alloy and dispersed with various reinforcement materials. Various physical properties such as strength, thermal conductivity, abrasion resistance and the like can be controlled by introducing various reinforcement materials such as metal oxide, ceramic material and carbon fiber.

상기 고분자 복합재료는 고분자 수지를 기지로 하고 다양한 강화재를 분산시킨 소재로, 탄소 섬유 또는 유리 섬유 강화재를 사용하여 강도를 향상시킨 섬유 강화 플라스틱 (FRP)이 가장 널리 알려져 있다. 이 외에도 자성 금속 또는 금속 산화물 투입을 통해 전자기 성능을 확보하거나 탄소 나노 섬유/튜브 (CNF/CNT)를 사용해 전도성을 확보 하는 등의 적용도 가능하다.Fiber-reinforced plastics (FRP) whose strength is improved by using carbon fiber or glass fiber reinforcement are widely known as the above-mentioned polymer composite material, which is a base material in which various reinforcing materials are dispersed based on a polymer resin. In addition, it is also possible to secure electromagnetic performance by injecting magnetic metal or metal oxide, or to secure conductivity by using carbon nanofibers / tubes (CNF / CNT).

상기 세라믹 복합재료 역시 세라믹 소재를 기지로 사용할 뿐 다양한 종류의 강화재를 투입한다는 점에서는 다른 복합재료들과 같다. 세라믹 복합재료의 경우 세라믹 기지에 세라믹 섬유 또는 탄소 섬유 강화재를 사용하여 강도를 향상시키는 적용이 가장 일반적이나 이외에도 열충격성, 파괴 인성의 향상 등 다양한 물성의 향상이 가능하다.The ceramic composite material is also the same as other composite materials in that a ceramic material is used as a base and various kinds of reinforcement materials are added. In the case of ceramic composite materials, application of ceramic fiber or carbon fiber reinforcement to improve the strength of ceramic base is the most common. In addition, various physical properties such as thermal shock resistance and fracture toughness can be improved.

상기 복합재는 기지재료 및 입자를 포함하는 복합재 소재를 준비하는 단계, 상기 복합재 소재를 성형하는 단계를 통해 준비될 수 있다. 상기 기재 재료 및 입자를 포함하는 복합재 소재를 준비하는 단계는 일반적으로 분말 형태의 기지 재료 및 입자를 고르게 분산 및 혼합시킴으로써 준비될 수 있다. 상기 복합재 소재를 성형하는 단계는 앞선 단계에서 준비된 기지재료 및 입자의 혼합 분말을 성형한 후 소정의 온도로 소결하여 수행될 수 있다. The composite material may be prepared by preparing a composite material containing a matrix material and particles, and molding the composite material. The step of preparing the composite material comprising the base material and the particles may generally be prepared by evenly dispersing and mixing the matrix material and particles in powder form. The step of molding the composite material may be performed by molding a mixed powder of the matrix and the particles prepared in the preceding step and then sintering the mixture at a predetermined temperature.

상기 복합재의 단면 이미지를 촬영하기 위에서, 준비된 복합재를 절단한 후 상기 복합재의 단면을 연마하는 준비 단계가 수행될 수 있다. 또한, 복합재의 기지와 입자와의 대비를 위해 적절한 식각(etching)이 수행될 수 있다. 상기 식각 방법은 화학적 식각 방법일 수 있고, 상기 화학적 식각을 수행하기 위해서, 산, 알칼리, 중성용액 및 용융염 중 적어도 하나를 포함하는 용액에 상기 연마를 수행한 복합재 표면을 침지함으로써 수행될 수 있으나, 상기 식각 방법이 반드시 화학적 식각 방법으로 제한되는 것은 아니다. Taking a Cross-sectional Image of the Composite Material [0054] In the above, a preparation step may be performed to cut the prepared composite material and then polish the cross-section of the composite material. Appropriate etching can also be performed for contrast between the matrix and the particles of the composite. The etching method may be a chemical etching method and may be performed by immersing the surface of the composite subjected to the polishing in a solution containing at least one of an acid, an alkali, a neutral solution and a molten salt in order to perform the chemical etching , The etching method is not necessarily limited to the chemical etching method.

상기 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재의 조직이미지를 촬영하는 단계는 상기 조직이미지를 촬영하는 촬영수단에 의해 수행될 수 있고, 상기 촬영수단은 광학현미경, 주사전자현미경(SEM), 및 투과전자현미경(TEM) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 조직이미지는 광학이미지, 주사전자현미경 이미지, 또는 투과전자현미경 이미지 중 적어도 하나일 수 있고, 이에 제한되는 것은 아니다. The step of photographing a tissue image of the composite material in which the particles and the defects are dispersed may be performed by a photographing means for photographing the tissue image and the photographing means may be an optical microscope, A microscope (SEM), and a transmission electron microscope (TEM). Thus, the tissue image may be at least one of an optical image, a scanning electron microscopy image, or a transmission electron microscopy image, but is not limited thereto.

또한, 상기 촬영수단은 컴퓨터와 같은 전자장치에 연결되어, 상기 촬영수단에 의해 촬영된 조직이미지를 디지털 파일 형태로 저장할 수 있고, 상기 디지털 파일 형태로 저장된 조직이미지는 컴퓨터로 전송되고, 이미지 분석 프로그램에 의해 조직이미지 정보가 분석될 수 있다. The imaging means may be connected to an electronic device such as a computer to store the tissue image taken by the imaging means in the form of a digital file and the tissue image stored in the form of a digital file is transmitted to a computer, The tissue image information can be analyzed.

상기 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재 중 결함은 기지의 공극(void) 및 불순물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 결함은 상기 복합재 기지에 내재된 결함, 상기 복합재의 이미지를 촬영하는 과정에서 외부에서 유입된 불순물일 수 있고, 또는 상기 복합재를 연마하고 식각하는 단계 또는 상기 복합재를 광학이미지로 촬영하는 단계에서 발생할 수 있다. Defects in the particles, including particles and defects, can include at least one of known voids and impurities. The defects may be defects inherent in the composite substrate, impurities introduced from the outside in the process of taking an image of the composite, or polishing or etching the composite or photographing the composite with an optical image Lt; / RTI >

도 2a 금속복합재의 광학이미지를 나타낸 것이다. 2a shows an optical image of a metal composite material.

도 3a 금속복합재의 다른 광학이미지를 나타낸 것이다. 3a shows another optical image of a metal composite.

도 2a 및 도 3a를 참조하면, 상기 광학이미지에서는 금속 기지와 금속 기지와 대비되는 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 관찰되는 것을 알 수 있다. 상기 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재는 소정의 크기를 초과하는 경우 광학이미지를 통해 입자 여부를 판별하는 것은 가능하지만, 소정의 크기 미만인 경우 입자를 명확히 구분하는 것은 어려운 것을 알 수 있다. Referring to FIGS. 2A and 3A, it can be seen that in the optical image, a metal base and an additional member including particles and defects as compared with the metal base are observed. It is possible to discriminate the presence of particles through the optical image when the particle including the particles and defects exceeds a predetermined size, but it is difficult to clearly distinguish particles when the size is less than a predetermined size.

다음으로, 상기 복합재의 조직이미지를 촬영하는 단계에서 촬영된 상기 조직이미지로부터 그레이스케일 정보를 추출하고, 상기 그레이스케일 정보로부터 얻어진 그레이스케일 값의 크기를 기초로 경계화(thresholding)하여 상기 조직이미지로부터 상기 부(附)부재 이미지를 구분하는 단계를 설명한다. Next, grayscale information is extracted from the tissue image captured at the step of photographing the tissue image of the composite material, thresholding is performed based on the size of the gray scale value obtained from the gray scale information, The step of dividing the image of the attached member will be described.

상기 복합재의 조직이미지를 촬영하는 단계에서 촬영된 상기 조직이미지로부터 그레이스케일 정보를 추출하는 방법은 앞선 단계에서 얻어진 상기 복합재의 조직이미지를 이미지 분석 프로그램으로 그레이스케일 정보를 추출함으로써 수행될 수 있다. The method of extracting the grayscale information from the captured tissue image in the step of photographing the tissue image of the composite material may be performed by extracting the grayscale information from the tissue image of the composite material obtained in the previous step using an image analysis program.

상기 그레이스케일은 화소의 값이 하나의 샘플인 이미지를 가리키며, 광도의 정보만을 전달할 수 있다. 상기 그레이스케일 값은 가장 여린 광도의 검정부터 가장 센 광도의 백색으로 표현될 수 있고, 상기 그레이스케일 값은 수치로 표현될 수 있다. 상기 그레이스케일 값은 0(또는 0%) 내지 1(또는 100%)의 수치로 표현될 수 있고, 또는 256개의 수준을 갖는 0 내지 255의 그레이스케일 값으로 표현될 수 있다. The gray scale indicates an image in which the value of a pixel is one sample, and can transmit only the information of luminous intensity. The gray scale value can be expressed by the white of the most luminous intensity, and the gray scale value can be expressed by the numerical value. The gray scale value may be represented by a value of 0 (or 0%) to 1 (or 100%), or may be represented by a gray scale value of 0 to 255 having 256 levels.

상기 복합재의 조직이미지는 기지, 입자의 중심부 및 경계부, 불순물 및 결함의 그레이스케일 정보를 추출할 수 있다. 상기 복합재의 기지, 입자의 중심부 및 경계부, 불순물 및 결함의 그레이스케일 정보는 각각 독특한 특성을 나타낼 수 있고, 이에 의해 서로 식별될 수 있다. The tissue image of the composite can extract grayscale information of the matrix, the center and boundaries of the grains, impurities and defects. The matrix, gravity center of the composite, and grayscale information of the boundaries, impurities, and defects, respectively, may exhibit unique characteristics and thereby be distinguished from each other.

도 2a 및 도 3a를 참조하면, 상기 금속복합재의 광학이미지 중 금속기지는 금속의 특성상 연마 후 거울면을 가질 수 있고, 이에 의해 높은 그레이스케일 값을 가질 수 있다. 상기 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재는 상기 금속기지 대비 구별되는 낮은 그레이스케일 값을 가질 수 있다. Referring to FIGS. 2A and 3A, the metal matrix of the optical image of the metal composite material may have a mirror surface after polishing due to the characteristics of the metal, and thus may have a high gray scale value. The particles, including the particles and defects, can have a low gray scale value distinct from the metal matrix.

다음으로, 상기 조직이미지에서 구분된 상기 부(附)부재의 경계영역 및 중심영역의 그레이스케일 정보를 이용하여 상기 조직이미지를 분석함으로써 상기 금속복합재 내에 배치된 입자를 구분하는 단계를 설명한다. Next, the step of distinguishing the particles disposed in the metal composite material by analyzing the tissue image using the gray-scale information of the boundary region and the center region of the attached member separated from the tissue image will be described.

도 2b는 도 2a의 광학이미지에서 입자만 추출한 것을 도시한 것이다. FIG. 2B shows only particles extracted from the optical image of FIG. 2A.

도 3b는 도 3a의 광학이미지에서 입자만 추출한 것을 도시한 것이다. FIG. 3B shows only particles extracted from the optical image of FIG. 3A.

도 2b 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 금속복합재 입자 분산도 분석방법은 상기 광학이미지에서 구분된 상기 부(附)부재의 경계영역의 그레이스케일 정보 및 중심영역의 명도 정보를 이용하여 상기 광학이미지를 분석함으로써 상기 금속복합재 내에 배치된 입자를 구분하는 단계를 통해 금속복합재에 위치한 입자만을 구분할 수 있는 것을 알 수 있다. Referring to FIGS. 2B and 3B, the method for analyzing the dispersion of metal composite particles according to an embodiment of the present invention includes the step of dividing the gray-scale information of the boundary region of the divided member and the brightness information of the center region, It is possible to distinguish only the particles located in the metal composite material through the step of dividing the particles disposed in the metal composite material by analyzing the optical image using the optical image.

도 4a는 도 2a 또는 도 3a의 광학이미지에서 하나의 입자만을 포함하고 있는 영역을 확대한 것이다. FIG. 4A is an enlarged view of an area containing only one particle in the optical image of FIG. 2A or FIG. 3A.

도 4b는 도 4a의 AA'선을 따라서 그레이스케일 값을 도시한 것이다. FIG. 4B shows the gray scale values along line AA 'of FIG. 4A.

도 4c는 도 4a의 BB'선을 따라서 그레이스케일 값을 도시한 것이다. FIG. 4C shows the gray scale values along line BB 'of FIG. 4A.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, AA'선을 따라서 도시한 그레이스케일 값은 배경인 금속 기지에서 255에 가까운 높은 수치를 나타내는 것을 알 수 있고, 상기 금속 기지와 입자의 경계에서 점차 그레이스케일 수치가 줄어든 후 국부적 최소 피크(local minimum peak)를 가진 후, 상기 입자의 중심 영역에서 국부적 최대 피크(local maximum peak)를 갖고, 다시 상기 입자와 금속 기지의 경계에서 국부적 최소 피크(local minimum peak)를 갖고 점차 금속 기지 측으로 이동하면서 255에 가까운 수치를 나타내는 것을 알 수 있다. 이때, 국부적(local)의 크기 범위는 입자의 크기를 넘지 않는 소정의 범위로 정의될 수 있다. Referring to FIGS. 4A and 4B, it can be seen that the gray scale value shown along the line AA 'has a high value close to 255 in the metal base as the background, and gradually the gray scale value Having a local minimum peak at a boundary between the particle and the metal matrix, having a local maximum peak at a central region of the particle after having a local minimum peak after being reduced, It is gradually shifted to the metal base side, and the value is close to 255. At this time, the local size range can be defined as a predetermined range that does not exceed the particle size.

상기와 같이 기지와 입자의 경계에서 국부적 최소 피크(local minimum peak)를 갖는 소정의 영역을 경계 영역으로 정의할 수 있다. As described above, a predetermined region having a local minimum peak at a boundary between a base and a particle can be defined as a boundary region.

상기와 같이 기지와 입자의 경계에서 국부적 최대 피크(local maximum peak)를 갖는 소정의 영역을 중심 영역으로 정의할 수 있다. As described above, a predetermined region having a local maximum peak at the boundary between the base and the particle can be defined as a central region.

도 4a 및 도 4c를 참조하면, BB'선을 따라서 도시한 그레이스케일 값은 배경인 금속 기지에서 255에 가까운 높은 수치를 나타내는 것을 알 수 있고, 상기 금속 기지와 입자의 경계에서 점차 그레이스케일 수치가 줄어든 후 국부적 최소 피크(local minimum peak)를 가진 후, 상기 입자의 중심 영역에서 국부적 최대 피크(local maximum peak)를 갖고, 다시 상기 입자와 금속 기지의 경계에서 국부적 최소 피크(local minimum peak)를 갖고 점차 금속 기지 측으로 이동하면서 255에 가까운 수치를 나타내는 것을 알 수 있다. 이때, 국부적(local)의 크기 범위는 입자의 크기를 넘지 않는 소정의 범위로 정의될 수 있다.Referring to FIGS. 4A and 4C, it can be seen that the gray scale value shown along the BB 'line shows a high value close to 255 in the metal base as the background, and the gradual gray scale value Having a local minimum peak at a boundary between the particle and the metal matrix, having a local maximum peak at a central region of the particle after having a local minimum peak after being reduced, It is gradually shifted to the metal base side, and the value is close to 255. At this time, the local size range can be defined as a predetermined range that does not exceed the particle size.

도 4b 및 도 4c를 참조하면, 상기 금속 기지에 배치된 입자는 상기 입자를 제1방향 또는 제2방향으로 관통하는 그레이스케일 라인 스캐닝을 실시할 때, 상기 입자 및 금속 기지가 마주하는 경계영역에서 2개의 국부적 최소 피크를 갖고, 상기 2개의 국부적 최소 피크 사이에 위치한 1개의 국부적 최대 피크를 갖는다. 이는 상기 금속 기지에 배치된 입자만의 고유한 특성으로 다른 공극, 결함 등의 불순물과 식별될 수 있다. 4B and 4C, when the grains arranged in the metal matrix are subjected to grayscale line scanning through the grains in the first direction or the second direction, Has two local minimum peaks, and has one local maximum peak located between the two local minimum peaks. This can be distinguished from impurities such as other voids, defects and the like due to the unique characteristics of the particles disposed in the metal matrix.

도 5a는 도 4a 입자의 경계영역 국부적 최소 피크의 그레이스케일 값을 누적분포로 도시한 것이다. Figure 5a shows the grayscale values of the local minimum peaks of the boundary region of the Figure 4a particles in cumulative distribution.

도 5a를 참조하면, 경계영역 국부적 최소 피크의 그레이스케일 값은 65 내지 95의 값의 분포를 가지며 이를 정규분포로 근사할 때 99% 신뢰구간은 63 내지 98의 값의 구간이 된다. 따라서 국부적 최소 피크의 값이 해당 범위 (제1범위)에 포함될 경우 해당 국부적 최소 피크는 입자의 경계영역 피크에 해당한다고 99%의 신뢰도로 판단할 수 있다.Referring to FIG. 5A, the grayscale value of the borderline local minimum peak has a distribution of values of 65 to 95, and when it is approximated by a normal distribution, the 99% confidence interval is a value interval of 63 to 98. Therefore, when the value of the local minimum peak is included in the corresponding range (first range), it can be determined that the local minimum peak corresponds to the peak of the boundary region of the particle, that is, 99%.

도 5b는 도 4a 입자의 중심영역 국부적 최대 피크의 그레이스케일 값을 누적분포로 도시한 것이다. Fig. 5b shows the cumulative distribution of the grayscale values of the central peak local maximum peaks of the Fig. 4a particles.

도 5b를 참조하면, 중심영역 국부적 최대 피크의 그레이스케일 값은 80 내지 130의 값의 분포를 가지며 이를 정규분포로 근사할 때 99% 신뢰구간은 73 내지 158의 값의 구간이 된다. 따라서 국부적 최대 피크의 값이 해당 범위 (제2범위)에 포함될 경우 해당 국부적 최대 피크는 입자의 중심영역 피크에 해당한다고 99%의 신뢰도로 판단할 수 있다.Referring to FIG. 5B, the grayscale value of the central region local maximum peak has a distribution of values of 80 to 130, and when it is approximated by a normal distribution, the 99% confidence interval is a value interval of 73 to 158. Therefore, when the value of the local maximum peak is included in the corresponding range (second range), it can be determined that the local maximum peak corresponds to the peak area of the central region of the particle, and that the reliability is 99%.

상기 복합재 내에 배치된 입자를 구분하는 단계는, 상기 부(附)부재 이미지의 경계영역의 그레이스케일 값이 소정의 제1범위 안에 포함되고, 상기 부(附)부재 이미지의 중심영역의 그레이스케일 값이 소정의 제2범위 안에 포함되는 경우 입자로 분류할 수 있다.Wherein the step of dividing the particles disposed in the composite material comprises the step of dividing the grayscale value of the boundary region of the image of the attached member into a predetermined first range, Is included in the predetermined second range, it can be classified into particles.

상기 소정의 제1범위는 기지와 입자의 소재 조합 및 측정 조건에 따라 달라질 수 있으나, 63 내지 98의 그레이스케일 범위를 가질 수 있다. The predetermined first range may vary depending on the material combination of the matrix and the particle and the measurement conditions, but may have a gray scale range of 63 to 98. [

상기 소정의 제2범위는 입자의 소재 및 측정 조건에 따라 달라질 수 있으나, 73 내지 158의 그레이스케일 범위를 가질 수 있다.The predetermined second range may vary depending on the material of the particles and the measurement conditions, but may have a grayscale range of 73 to 158. [

상기 제1범위 및 소정의 제2범위는 부(附)부재 이미지에 대한 통계해석을 통해 자동으로 결정될 수 있다. The first range and the predetermined second range may be automatically determined through statistical analysis on the image of the additional member.

도 4b 및 도 4c를 참조하면, 상기 입자는 입자를 관통하는 일 직선 상에 위치하되, 서로 이격되고 제1범위 안에 포함되는 국부적인 최소의 그레이스케일 피크를 갖는 제1위치 및 제2위치, 및 상기 제1위치 및 제2위치 사이에 위치하고, 제2범위 안에 포함되는 국부적인 최대의 그레이스케일 피크를 갖는 제3위치,를 포함할 수 있다.Referring to Figures 4B and 4C, the particles are in a first and a second position with a local minimum grayscale peak located on a line passing through the particles, spaced from each other and falling within a first range, And a third position located between the first and second positions and having a local maximum gray scale peak included in the second range.

반면에, 입자를 제외한 공극(void), 결함(defect) 및 불순물(impurity)은 상기와 같이 공극(void), 결함(defect) 및 불순물(impurity)을 일 직선 상에 위치하되, 서로 이격되고 제1범위 안에 포함되는 국부적인 최소의 그레이스케일 피크를 갖는 제1위치 및 제2위치, 및 상기 제1위치 및 제2위치 사이에 위치하고, 제2범위 안에 포함되는 국부적인 최대의 그레이스케일 피크를 갖는 제3위치,를 포함할 수 없고, 이는 입자와 공극(void), 결함(defect) 및 불순물(impurity)의 대비되는 특성이다. On the other hand, voids, defects, and impurities except for the particles are positioned on a straight line as voids, defects, and impurities as described above, 1 < / RTI > range having a local minimum grayscale peak, and a second location having a local maximum gray scale peak located between the first and second locations, Third position, which is a contrasting property of the particles with voids, defects and impurities.

도 6은 도 4를 수평으로 통과하는 하나의 일 직선 상의 그레이스케일 값을 수평 위치에 따라 도시한 것이다.Fig. 6 shows one horizontal line of gray scale values passing horizontally in Fig. 4 according to the horizontal position.

도 6을 참조하면, 서로 이격되고 제1범위(적색) 안에 포함되는 국부적인 최소의 그레이스케일 피크를 갖는 제1위치 및 제2위치, 및 상기 제1위치 및 제2위치 사이에 위치하고, 제2범위 (청색) 안에 포함되는 국부적인 최대의 그레이스케일 피크를 갖는 제3위치,를 포함하는 영역은 황색으로 표시된 바와 같이 수평위치 320 근방과 수평위치 630 근방에 위치하며, 해당 영역을 중심영역으로 구분할 수 있으나, 상기 입자 및 결함을 포함하는 부부재의 그레이스케일 값의 범위에 고정된 것은 아니고 측정 조건, 기지 소재의 종류에 따라 달라질 수 있다. Referring to FIG. 6, there is shown a lithographic apparatus including a first position and a second position spaced from each other and having a local minimum gray scale peak included in a first range (red), and a second position located between the first position and the second position, And a third position having a local maximum gray scale peak included in the range (blue) is located in the vicinity of the horizontal position 320 and the horizontal position 630 as indicated by yellow, and the area is divided into the center area However, it is not limited to the range of the grayscale value of the secondary material including the particles and defects, and may vary depending on the measurement conditions and the type of the base material.

도 7은 광학이미지에서 입자와 입자를 제외한 결함을 분리하는 것을 도시한 것이다. Figure 7 shows the separation of defects except for particles and particles in the optical image.

도 7을 참조하면, 앞서 살펴본 바와 같이 기지 내에 배치된 입자는 상기 입자를 관통하는 그레이스케일로 변환된 라인 스캐닝을 실시하였을 때 제1범위 내에 포함되는 2개의 국부적 최소 피크와 상기 국부적 최소 피크 사이에 위치한 제2범위 내에 포함되는 국부적 최대 피크를 가질 수 있고, 반면에 결함 및 공극은 상기와 같은 제1범위 내에 포함되는 2개의 국부적 최소 피크와 상기 국부적 최소 피크 사이에 위치한 제2범위 내에 포함되는 국부적 최대 피크를 가질 수 없다. 따라서, 변환과정을 통해 금속 기지에 배치된 입자의 그레이스케일 값 특성을 갖지 못한 결함 및 공극 등은 제외시킬 수 있다. 또한, 입자 및 결함이 겹쳐서 분포하여 식별이 어려운 경우에도 금속복합재 공극(void), 결함(defect) 및 불순물(impurity)을 용이하게 제거할 수 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 7, as described above, the particles disposed in the matrix are arranged between the two local minimum peaks included in the first range and the local minimum peaks included in the first range when subjected to gray scale converted line scanning through the particles. The defect and pore may have a local maximum peak included within a second range located within a second range located within the first range, while the defect and pore may be localized within a second range located between the two local minimum peaks, It can not have the maximum peak. Thus, defects and voids that do not have the grayscale value characteristic of the particles disposed on the metal matrix through the conversion process can be excluded. Also, it can be seen that voids, defects, and impurities of the metal composite material can be easily removed even when particles and defects are overlapped and difficult to identify.

도 8a는 도 7의 광학이미지에서 복수의 입자 및 결함을 포함하고 있는 영역을 확대한 것이다. FIG. 8A is an enlarged view of a region including a plurality of particles and defects in the optical image of FIG. 7; FIG.

도 8b는 도 8a의 AA'선을 따라서 그레이스케일 값을 도시한 것이다. FIG. 8B shows gray scale values along the line AA 'in FIG. 8A.

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 상기 금속 기지에 배치된 두 개의 입자를 관통하는 그레이스케일 라인 스캐닝을 실시할 때, 상기 각각의 입자는 상기 입자 및 금속 기지가 마주하는 경계영역에서 2개의 국부적 최소 피크를 갖고, 상기 2개의 국부적 최소 피크 사이에 위치한 1개의 국부적 최대 피크를 갖는다. 이는 상기 금속 기지에 배치된 입자만의 고유한 특성으로 다른 공극, 결함 등의 불순물과 식별될 수 있다. 반면, 상기 두 개의 입자의 사이에 위치한 결함에서는 피크의 큰 변동없이 소정 범위의 그레이스케일 값을 갖는 것을 알 수 있다. Referring to Figures 8a and 8b, when performing grayscale line scanning through two particles disposed in the metal base, each of the particles has two local minima Peak and has one local maximum peak located between the two local minimum peaks. This can be distinguished from impurities such as other voids, defects and the like due to the unique characteristics of the particles disposed in the metal matrix. On the other hand, it can be seen that the defect located between the two particles has a gray scale value within a predetermined range without large fluctuation of the peak.

다음으로, 상기 입자의 분산도를 측정하는 단계를 설명한다. Next, the step of measuring the degree of dispersion of the particles will be described.

기지에 분산된 입자의 기대 입자 분산도는 일반적으로 하기 수학식 1의 베이블 분포(Weibull distribution)를 따른다. 상기 기대 입자 분산도는 실제 입자 분산도와 베이블 분포를 결정하는 형상모수(Shape parameter) 및 척도모수(Scale parameter) 또는 최빈값의 비교를 통해 정량적 분산도 평가 가능하다. The expected particle dispersion of the particles dispersed in the matrix generally follows the Weibull distribution of the following equation (1). The expected particle dispersion can be evaluated by comparing the Shape parameter and the Scale parameter or the mode, which determine the actual particle dispersion and the beam distribution, as well as the quantitative dispersion.

<수학식 1>&Quot; (1) &quot;

Figure pat00001
Figure pat00001

k: 형상모수(Shape parameter), λ: 척도모수(Scale parameter)k: Shape parameter, λ: Scale parameter,

상기 기대 입자 분산도는 복합재에 투입된 입자와 기지의 양을 이용하여 계산될 수 있다. The expected particle dispersion can be calculated using the amount of particles injected into the composite and the known amount.

입자의 기대 입자 분산도는 다음의 과정을 통해 계산될 수 있다. The expected particle dispersion of the particles can be calculated through the following procedure.

먼저, 영역 A 내에 N개의 입자가 있을 때 N은 수학식 2와 같이 정의될 수 있다. First, when there are N particles in the region A, N can be defined as shown in Equation (2).

<수학식 2>&Quot; (2) &quot;

Figure pat00002
Figure pat00002

N: 입자의 개수, A: 영역의 면적, n: 단위면적당 입자밀도, nv: 단위부피당 입자밀도, F(y): 입자크기 분포함수, d0: 평균입자크기N: number of particles, A: area of the region, n: per unit area, particle density, v n: particle density per unit volume, F (y): The particle size distribution function, d 0: the average particle size

다음으로, 영역 A 내에 N개의 입자가 있을 때, 한 입자에서 가장 가까운 입자까지 거리가 r일 확률은 수학식 3과 같이 계산될 수 있다. Next, when there are N particles in the area A, the probability that the distance from one particle to the closest particle is r can be calculated as shown in equation (3).

<수학식 3>&Quot; (3) &quot;

Figure pat00003
Figure pat00003

이때, 입자의 개수가 충분히 많다면(N →∞) 상기 P(r)은 수학식 4와 같이 근사될 수 있다. At this time, if the number of particles is sufficiently large (N → ∞), P (r) can be approximated as shown in Equation (4).

<수학식 4>&Quot; (4) &quot;

Figure pat00004
Figure pat00004

본 발명의 실시 예를 따르는 복합재 입자 분산도 분석방법은 앞선 상기 조직이미지에서 구분된 상기 부(附)부재의 경계영역의 그레이스케일 정보 및 중심영역의 명도 정보를 이용하여 상기 조직이미지를 분석함으로써 상기 복합재 내에 배치된 입자를 구분하는 단계에서, 실제 입자 분산도의 측정은 앞선 단계의 수행 후에 복합재에서 구분된 입자간의 최근접 거리를 측정하고, 이의 누적 분포도를 분석함으로서 수행될 수 있다. 상기 입자의 최근접 이웃 거리의 측정은 조직이미지 분석 프로그램에 의해 수행될 수 있다. The method for analyzing composite particle dispersion according to an embodiment of the present invention includes analyzing the tissue image using grayscale information of a boundary region of the attached member and brightness information of the center region, In the step of dividing the particles placed in the composite material, the measurement of the actual particle dispersion can be performed by measuring the nearest distance between the separated particles in the composite material after the execution of the preceding step and analyzing the cumulative distribution thereof. Measurement of the closest neighbor distance of the particle can be performed by a tissue image analysis program.

상기 입자의 분산도를 측정하는 단계에서 추출된 실제 입자 분산도를 분석하여 베이블 분포의 형상모수(Shape parameter) 및 척도모수(Scale parameter)를 추출할 수 있다. The shape parameter and the scale parameter of the bebble distribution can be extracted by analyzing the actual particle dispersion degree extracted in the step of measuring the degree of dispersion of the particles.

도 2c는 도 2b의 광학이미지에서 추출된 입자 최인접 거리의 막대분포도를 도시한 것이다. 2C shows a bar distribution diagram of the closest distance of particles extracted from the optical image of FIG. 2B.

도 3c는 도 3b의 광학이미지에서 추출된 입자간 최인접 거리의 막대분포도를 도시한 것이다.FIG. 3C shows a bar distribution diagram of the closest distance between particles extracted from the optical image of FIG. 3B. FIG.

도 2c 및 도 3c를 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 복합재 입자 분산도 분석방법을 통해 입자간 최인접 거리를 정량적으로 분석할 수 있고, 이를 손쉽게 확인할 수 있는 누적 막대 분포도로 도시할 수 있는 것을 알 수 있다. Referring to FIGS. 2C and 3C, a composite particle dispersion analysis method according to an embodiment of the present invention can quantitatively analyze the closest distance between particles, and can be shown as a stacked bar distribution diagram that can be easily confirmed .

도 11은 광학이미지에서 입자의 실제 입자 분산도와 기대 입자 분산도를 비교 도시한 것이다. Fig. 11 shows a comparison between the actual particle dispersion and the expected particle dispersion of the particles in the optical image.

도 11을 참조하면, 실제 입자 분산도는 최근접 이웃 거리가 기대 입자 분산도보다 작은 것을 알 수 있고, 이를 통해 금속복합재의 입자는 기대 입자 분산도 대비 근접하게 밀집되어 있는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 11, it can be seen that the nearest neighbor distance is smaller than the expected particle dispersion degree, and that the particles of the metal composite material are close to the expected particle dispersion degree.

복합재 입자 분산도 분석 시스템Composite Particle Dispersion Analysis System

도 16은 본 발명의 실시 예를 따르는 분산도 분석 시스템의 블록도를 도시한 것이다. Figure 16 shows a block diagram of a variance analysis system according to an embodiment of the present invention.

도 16을 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 복합재 입자 분산도 분석 시스템(1000)은 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재의 조직이미지를 취득하는 수집부(1100); 상기 수집부에서 취득된 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재의 조직이미지 정보를 분석하는 분석부(1200); 및 상기 분석부에서 분석된 복합재의 조직이미지 정보를 추출하는 추출부(1300);를 포함하고, 상기 분석부는 상기 복합재의 조직이미지로부터 그레이스케일 정보를 추출하고, 상기 그레이스케일 정보로부터 얻어진 그레이스케일 값의 크기를 기초로 자동으로 경계화(thresholding)하여 상기 조직이미지로부터 상기 부(附)부재 이미지를 구분하고, 상기 조직이미지에서 구분된 상기 부(附)부재의 경계영역 및 중심영역의 그레이스케일 정보를 이용하여 상기 조직이미지를 분석함으로써 상기 금속복합재 내에 배치된 입자를 구분하고, 상기 입자의 분산도를 분석하고, 상기 추출부는 입자의 분산도를 추출할 수 있다. 16, a composite particle dispersion analyzing system 1000 according to an embodiment of the present invention includes a collecting unit 1100 that acquires a tissue image of a composite material in which particles and defects are dispersed and disposed, ); An analysis unit 1200 for analyzing the tissue image information of the composite material in which the particles and defects acquired from the collection unit are dispersed and arranged; And an extracting unit (1300) for extracting tissue image information of the composite material analyzed by the analyzing unit, wherein the analyzing unit extracts the gray scale information from the tissue image of the composite material, and converts the gray scale value obtained from the gray scale information Wherein the threshold value is determined by automatically thresholding based on the size of the boundary image and the size of the boundary image and the grayscale information of the boundary region and the center region of the divided member separated from the tissue image To analyze the tissue image, to classify the particles disposed in the metal composite, to analyze the degree of dispersion of the particles, and to extract the degree of dispersion of the particles.

상기 수집부(1100)는 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재의 조직이미지를 취득할 수 있다. The collecting unit 1100 can acquire a tissue image of a composite material in which particles including particles and defects are dispersed.

상기 수집부(1100)는 상기 복합재의 조직이미지를 촬영할 수 있는 촬영수단을 포함하고, 상기 촬영수단은 광학현미경, 주사전자현미경(SEM), 및 투과전자현미경(TEM) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 조직이미지는 광학이미지, 주사전자현미경 이미지, 또는 투과전자현미경 이미지 중 적어도 하나일 수 있고, 이에 제한되는 것은 아니다.The collecting unit 1100 may include at least one of an optical microscope, a scanning electron microscope (SEM), and a transmission electron microscope (TEM), wherein the collecting unit 1100 includes photographing means capable of photographing a tissue image of the composite material. have. Thus, the tissue image may be at least one of an optical image, a scanning electron microscopy image, or a transmission electron microscopy image, but is not limited thereto.

상기 복합재는 상기 복합재는 따라 금속 복합재료, 고분자 복합재료, 및 세라믹 복합재료 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The composite material may include at least one of a metal composite material, a polymer composite material, and a ceramic composite material.

상기 금속 복합재료는 금속계 합금을 기지로 하고 다양한 강화재를 분산시킨 소재로, 금속 산화물, 세라믹 소재, 탄소 섬유 등 다양한 강화재 투입을 통해 강도, 열전도성, 내마모성 등 다양한 물성의 조절이 가능하다.The metal composite material is a metal-based alloy and dispersed with various reinforcement materials. Various physical properties such as strength, thermal conductivity, abrasion resistance and the like can be controlled by introducing various reinforcement materials such as metal oxide, ceramic material and carbon fiber.

상기 고분자 복합재료는 고분자 수지를 기지로 하고 다양한 강화재를 분산시킨 소재로, 탄소 섬유 또는 유리 섬유 강화재를 사용하여 강도를 향상시킨 섬유 강화 플라스틱 (FRP)이 가장 널리 알려져 있다. 이 외에도 자성 금속 또는 금속 산화물 투입을 통해 전자기 성능을 확보하거나 탄소 나노 섬유/튜브 (CNF/CNT)를 사용해 전도성을 확보 하는 등의 적용도 가능하다.Fiber-reinforced plastics (FRP) whose strength is improved by using carbon fiber or glass fiber reinforcement are widely known as the above-mentioned polymer composite material, which is a base material in which various reinforcing materials are dispersed based on a polymer resin. In addition, it is also possible to secure electromagnetic performance by injecting magnetic metal or metal oxide, or to secure conductivity by using carbon nanofibers / tubes (CNF / CNT).

상기 세라믹 복합재료 역시 세라믹 소재를 기지로 사용할 뿐 다양한 종류의 강화재를 투입한다는 점에서는 다른 복합재료들과 같다. 세라믹 복합재료의 경우 세라믹 기지에 세라믹 섬유 또는 탄소 섬유 강화재를 사용하여 강도를 향상시키는 적용이 가장 일반적이나 이외에도 열충격성, 파괴 인성의 향상 등 다양한 물성의 향상이 가능하다.The ceramic composite material is also the same as other composite materials in that a ceramic material is used as a base and various kinds of reinforcement materials are added. In the case of ceramic composite materials, application of ceramic fiber or carbon fiber reinforcement to improve the strength of ceramic base is the most common. In addition, various physical properties such as thermal shock resistance and fracture toughness can be improved.

상기 분석부(1200)는 상기 수집부에서 취득된 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재의 조직이미지 정보를 분석하고, 상기 복합재의 조직이미지로부터 그레이스케일 정보를 추출하고, 상기 그레이스케일 정보로부터 얻어진 그레이스케일 값의 크기를 기초로 자동으로 경계화(thresholding)하여 상기 조직이미지로부터 상기 부(附)부재 이미지를 구분하고, 상기 조직이미지에서 구분된 상기 부(附)부재의 경계영역 및 중심영역의 그레이스케일 정보를 이용하여 상기 조직이미지를 분석함으로써 상기 금속복합재 내에 배치된 입자를 구분하고, 상기 입자의 분산도를 분석할 수 있다. The analyzer 1200 analyzes the tissue image information of the composite material in which the particles including the particles and defects acquired in the collecting unit are dispersed and arranged, extracts the gray scale information from the tissue image of the composite material , Automatically thresholding based on the size of the gray scale value obtained from the gray scale information to distinguish the image of the subsidiary member from the image of the tissue, The grayscale information of the boundary region and the center region of the metal composite material can be used to analyze the tissue image to separate particles disposed in the metal composite material and to analyze the degree of dispersion of the particles.

상기 추출부(1300)는 상기 분석부에서 분석된 복합재의 조직이미지 정보를 추출하고, 입자의 분산도를 추출할 수 있다. 또한, 상기 추출부는 상기 분석부에서 분석된 복합재의 조직이미지 정보를 통해 입자의 평균 입도, 입자의 복합재에 대한 면적 또는 부피 분율, 및 입자의 분산도를 추출할 수 있다. The extraction unit 1300 may extract the tissue image information of the composite material analyzed by the analysis unit and extract the degree of dispersion of the particles. Also, the extracting unit can extract the average particle size of the particles, the area or the volume fraction of the particles to the composite material, and the dispersity of the particles through the tissue image information of the composite material analyzed by the analysis unit.

실시 예Example

실시 예 1Example 1

복합재는 다음의 과정을 통해 준비되었다. The composites were prepared by the following process.

용탕교반 공정의 경우, 유도가열을 통하여 750℃에서 알루미늄(Al) 합금을 용해하며 열전대를 통하여 용해 온도를 확인하였다. 알루미늄(Al) 합금 용해후 임펠러를 이용하여 교반속도 800rpm에서 평균입도가 약 40㎛인 B4C 입자를 5~15 vol% 투입하고 10분간 교반을 진행하였다. In the case of the molten metal stirring process, the aluminum (Al) alloy was dissolved at 750 ° C. through induction heating, and the melting temperature was confirmed through a thermocouple. After dissolving the aluminum (Al) alloy, 5 to 15 vol% of B 4 C particles having an average particle size of about 40 μm were charged at an agitation speed of 800 rpm using an impeller, and stirred for 10 minutes.

다음으로, 상기 혼합된 용탕을 폭과 두께 각 10mm, 길이 20mm인 정사각형 금형 몰드에 장입하고 냉각하여 금속 복합재를 제조하였다.Next, the mixed molten metal was charged into a square mold mold having a width and a thickness of 10 mm and a length of 20 mm and cooled to prepare a metal composite material.

다음으로, 상기 제조된 금속복합재를 절단 장치를 이용하여 단면을 절단하고, 상기 시편을 폴리머 레진에 삽입 후 경화하여 연마용 시편을 제작하였고, 상기 연마용 시편을 폴리싱 장치를 이용하여 연마하여 광학이미지 관찰을 위한 시편을 제작하였다. Next, the prepared metal composite material was cut into sections using a cutting device, the specimen was inserted into a polymer resin and cured to prepare a polishing sample. The polishing sample was polished using a polishing apparatus to obtain an optical image Specimens for observation were prepared.

다음으로, 상기 연마된 시편은 광학현미경을 이용하여 x50 배율로 촬영하였고, 상기 광학현미경에 연결된 광학이미지 분석 프로그램으로 전송되었다. 상기 광학이미지를 본 발명의 실시 예를 따르는 금속복합재 입자 분석방법 및 금속복합재 입자 분산도 분석방법을 통해 입자를 분석하고 분산도를 분석하였다. Next, the polished specimen was photographed at an x50 magnification using an optical microscope and transferred to an optical image analysis program connected to the optical microscope. The optical image was analyzed by analyzing the metal composite particle analysis method and the metal composite particle dispersion analysis method according to the embodiment of the present invention, and the degree of dispersion was analyzed.

실시 예 2Example 2

상기 실시 예 1에 의해 준비된 시편을 절단 장치를 이용하여 절단하여 두께 15mm의 사각 시편을 제조하고 열간압연을 진행하였다. 절단된 시편을 600℃에서 30분간 예열한 후 압연속도 10 MPM (meter per min.), 압하율 약 10% 조건에서 압연하였고, 이를 본 발명의 실시 예를 따르는 금속복합재 입자 분석방법 및 금속복합재 입자 분산도 분석방법을 통해 입자를 분석하고 분산도를 분석하였다.The specimen prepared in Example 1 was cut using a cutting apparatus to prepare a rectangular specimen having a thickness of 15 mm and subjected to hot rolling. The cut specimens were preheated at 600 ° C. for 30 minutes and then rolled at a rolling speed of 10 MPM (meter per min.) And a reduction rate of about 10%. This was followed by a metal composite particle analysis method according to the embodiment of the present invention, The particles were analyzed and the degree of dispersion was analyzed by the dispersion method.

실시 예 3Example 3

상기 실시 예1에서 광학현미경을 이용하여 x100 배율로 촬영한 것을 제외하고는 실시 예 1과 동일한 과정으로 금속복합재 시편을 준비하였고, 이를 본 발명의 실시 예를 따르는 금속복합재 입자 분석방법 및 금속복합재 입자 분산도 분석방법을 통해 입자를 분석하고 분산도를 분석하였다.A metal composite specimen was prepared in the same manner as in Example 1, except that the specimen was photographed at an x100 magnification using an optical microscope in Example 1. This was compared with the method of analyzing a metal composite particle according to the embodiment of the present invention, The particles were analyzed and the degree of dispersion was analyzed by the dispersion method.

실시 예 4Example 4

상기 실시 예3에서 광학현미경을 이용하여 x100 배율로 촬영한 것을 제외하고는 실시 예 3과 동일한 과정으로 금속복합재 시편을 준비하였고, 이를 본 발명의 실시 예를 따르는 금속복합재 입자 분석방법 및 금속복합재 입자 분산도 분석방법을 통해 입자를 분석하고 분산도를 분석하였다.A metal composite specimen was prepared in the same manner as in Example 3 except that the specimen was photographed at an x100 magnification using an optical microscope in Example 3. This was compared with the method of analyzing a metal composite particle according to the embodiment of the present invention, The particles were analyzed and the degree of dispersion was analyzed by the dispersion method.

도 12a는 실시 예 1에 의해 준비된 금속복합재 광학이미지이다. 12A is a metallic composite optical image prepared by Example 1. Fig.

도 12a를 참조하면, 실시 예 1에 의해 준비된 금속복합재 광학이미지는 소정의 크기 이상의 입자는 촬영된 광학이미지를 통해 입자 여부의 판별이 가능하지만, 작은 크기의 입자는 구별이 어려운 것을 알 수 있고, 다수의 입자가 뭉쳐있는 경우 입자와 결함 및 공극의 구분이 어려운 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 12A, it can be seen that particles of a predetermined size or larger can be distinguished from particles through an optical image picked up by the metal composite optical image prepared by Example 1, It can be seen that it is difficult to distinguish between particles and defects and voids when a large number of particles are aggregated.

도 12b는 실시 예 1에 의해 준비된 금속복합재 광학이미지에서 입자를 추출한 것이다. FIG. 12B shows particles extracted from the metal composite optical image prepared by Example 1. FIG.

도 12b를 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 금속복합재 입자 분석방법은 상기 도 12a에서 식별이 어려운 미세한 불순물 또는 공극, 또는 입자와 근접해있어 식별이 어려운 불순물 또는 공극을 입자로부터 구분하여 입자만을 추출할 수 있다. Referring to FIG. 12B, the method for analyzing metal composite particles according to the embodiment of the present invention includes extracting particles only from fine particles or voids, which are difficult to identify in FIG. 12A, or impurities or voids, can do.

도 12c는 실시 예 1의 금속복합재 광학이미지에서 입자 분산도를 분석한 것이다. 12C is an analysis of the particle dispersion degree in the optical image of the metal composite material of Example 1. Fig.

도 12c를 참조하면, 베이블 분포를 통하여 추정된 실시 예 1의 금속복합재 시편의 기대 입자 분산도의 형상모수는 2이고, 척도모수는 32.4416이고, 본 발명의 실시 예를 따르는 금속복합재 입자 분산도 분석방법에 의해 측정된 실시 예 1의 금속복합재 시편의 실제 입자 분산도의 형상모수는 1.5512이고, 척도모수는 28.3257이었다. 형상모수의 기대 입자 분산도 수치 대비 실제 입자 분산도는 77.6%이고, 척도모수의 기대 입자 분산도 수치 대비 실제 입자 분산도는 87.3%이었다. 따라서 기대 입자 분산에 대비하여 실제 입자는 좀 더 근접히 밀집하고 있음을 파악할 수 있다.Referring to FIG. 12C, the shape parameter of the expected dispersion degree of the metal composite material of Example 1 estimated by the bebble distribution is 2 and the scale parameter is 32.4416, and the dispersion of the metal composite particles according to the embodiment of the present invention The actual particle dispersity of the metal composite specimen of Example 1 measured by the analytical method was 1.5512 and the scale parameter was 28.3257. The actual particle dispersion was 77.6% and the actual particle dispersion was 87.3% compared to the expected particle dispersion degree. Therefore, it can be seen that the actual particles are closer to each other than the expected particle dispersion.

도 13a는 실시 예 2에 의해 준비된 금속복합재 광학이미지이다. 13A is a metal composite optical image prepared by Example 2. Fig.

도 13a를 참조하면, 실시 예 2에 의해 준비된 금속복합재 광학이미지는 소정의 크기 이상의 입자는 촬영된 광학이미지를 통해 입자 여부의 판별이 가능하지만, 작은 크기의 입자는 구별이 어려운 것을 알 수 있고, 다수의 입자가 뭉쳐있는 경우 입자와 결함 및 공극의 구분이 어려운 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 13A, it can be seen that particles of a predetermined size or larger can be distinguished from particles through an optical image picked up by the metal composite optical image prepared by Example 2, It can be seen that it is difficult to distinguish between particles and defects and voids when a large number of particles are aggregated.

도 13b는 실시 예 2에 의해 준비된 금속복합재 광학이미지에서 입자를 추출한 것이다. Fig. 13B shows particles extracted from the optical image of the metal composite prepared in Example 2. Fig.

도 13b를 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 금속복합재 입자 분석방법은 상기 도 13a에서 식별이 어려운 미세한 불순물 또는 공극, 또는 입자와 근접해있어 식별이 어려운 불순물 또는 공극을 입자로부터 구분하여 입자만을 추출할 수 있다. Referring to FIG. 13B, the method of analyzing metal composite particles according to the embodiment of the present invention is a method of analyzing a metal composite particle according to an embodiment of the present invention, in which fine impurities or voids, or impurities or voids, can do.

도 13c는 실시 예 2에 의해 준비된 금속복합재 광학이미지에서 입자 분산도를 분석한 것이다. 13C is an analysis of the particle dispersion degree in the optical image of the metal composite prepared in Example 2. Fig.

도 13c를 참조하면, 베이블 분포를 통하여 추정된 실시 예 2의 금속복합재 시편의 기대 입자 분산도의 형상모수는 2이고, 척도모수는 38.9490이고, 본 발명의 실시 예를 따르는 금속복합재 입자 분산도 분석방법에 의해 측정된 실시 예 2의 금속복합재 시편의 실제 입자 분산도의 형상모수는 1.4246이고, 척도모수는 24.6050이었다. 형상모수의 기대 입자 분산도 수치 대비 실제 입자 분산도는 71.2%이고, 척도모수의 기대 입자 분산도 수치 대비 실제 입자 분산도는 63.2%이었다. 따라서 기대 입자 분산에 대비하여 실제 입자는 좀 더 촘촘히 분산하고 있음을 파악할 수 있으며, 실시 예 1의 결과와 비교하여 봤을 때 압연 공정에 따라 입자의 밀집도가 높아 졌음을 확인할 수 있다.13C, the shape parameter of the expected dispersion degree of the metal composite material of Example 2 estimated through the beige distribution is 2 and the scale parameter is 38.9490, and the dispersion of the metal composite particles according to the embodiment of the present invention The actual particle dispersity of the metal composite specimen of Example 2 measured by the analytical method had a shape parameter of 1.4246 and a scale parameter of 24.6050. The actual particle dispersion was 71.2% and the actual particle dispersion degree was 63.2%. Therefore, it can be understood that the actual particles are dispersed more densely in comparison with the expected particle dispersion, and it can be confirmed that the density of particles is increased according to the rolling process as compared with the result of Example 1.

도 14a는 실시 예 3에 의해 준비된 금속복합재 광학이미지이다. 14A is a metallic composite optical image prepared by Example 3. Fig.

도 14a를 참조하면, 실시 예 3에 의해 준비된 금속복합재 광학이미지는 소정의 크기 이상의 입자는 촬영된 광학이미지를 통해 입자 여부의 판별이 가능하지만, 작은 크기의 입자는 구별이 어려운 것을 알 수 있고, 다수의 입자가 뭉쳐있는 경우 입자와 결함 및 공극의 구분이 어려운 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 14A, it can be seen that particles of a predetermined size or larger can be distinguished from particles through an optical image picked up by the metal composite optical image prepared by Example 3, It can be seen that it is difficult to distinguish between particles and defects and voids when a large number of particles are aggregated.

도 14b는 실시 예 3에 의해 준비된 금속복합재 광학이미지에서 입자를 추출한 것이다. Fig. 14B shows particles extracted from the metal composite optical image prepared according to Example 3. Fig.

도 14b를 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 금속복합재 입자 분석방법은 상기 도 14a에서 식별이 어려운 미세한 불순물 또는 공극, 또는 입자와 근접해있어 식별이 어려운 불순물 또는 공극을 입자로부터 구분하여 입자만을 추출할 수 있다. Referring to FIG. 14B, the method for analyzing metal composite particles according to an embodiment of the present invention includes separating particles or fine particles, which are difficult to distinguish from fine particles or voids or particles, can do.

도 14c는 실시 예 3에 의해 준비된 금속복합재 광학이미지에서 입자 분산도를 분석한 것이다. Fig. 14C is an analysis of the particle dispersion degree in the optical image of the metal composite prepared in Example 3. Fig.

도 14c를 참조하면, 베이블 분포를 통하여 추정된 실시 예 3의 금속복합재 시편의 기대 입자 분산도의 형상모수는 2이고, 척도모수는 17.8483이고, 본 발명의 실시 예를 따르는 금속복합재 입자 분산도 분석방법에 의해 측정된 실시 예 3의 금속복합재 시편의 실제 입자 분산도의 형상모수는 1.4555이고, 척도모수는 14.1027이었다. 형상모수의 기대 입자 분산도 수치 대비 실제 입자 분산도는 72.3%이고, 척도모수의 기대 입자 분산도 수치 대비 실제 입자 분산도는 79.0%이었다. 따라서 기대 입자 분산에 대비하여 실제 입자는 좀 더 근접히 밀집하고 있음을 파악할 수 있다.14C, the shape parameter of the expected dispersion degree of the metal composite material of Example 3 estimated through the beige distribution is 2 and the scale parameter is 17.8483, and the dispersion of the metal composite particles according to the embodiment of the present invention The shape parameter of the actual particle dispersity of the metal composite specimen of Example 3 measured by the analytical method was 1.4555 and the parameter of the scale was 14.1027. The actual particle dispersion was 72.3% and the actual particle dispersion was 79.0% as compared with the expected particle dispersion degree. Therefore, it can be seen that the actual particles are closer to each other than the expected particle dispersion.

도 15a는 실시 예 4에 의해 준비된 금속복합재 광학이미지이다. 15A is a metallic composite optical image prepared by Example 4. Fig.

도 15a를 참조하면, 실시 예 4에 의해 준비된 금속복합재 광학이미지는 소정의 크기 이상의 입자는 촬영된 광학이미지를 통해 입자 여부의 판별이 가능하지만, 작은 크기의 입자는 구별이 어려운 것을 알 수 있고, 다수의 입자가 뭉쳐있는 경우 입자와 결함 및 공극의 구분이 어려운 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 15A, it can be seen that particles of a predetermined size or larger can be distinguished from particles through an optical image picked up by the metal composite optical image prepared by Example 4, It can be seen that it is difficult to distinguish between particles and defects and voids when a large number of particles are aggregated.

도 15b는 실시 예 4에 의해 준비된 금속복합재 광학이미지에서 입자를 추출한 것이다. 15B shows particles extracted from the metal composite optical image prepared by Example 4. Fig.

도 15b를 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 금속복합재 입자 분석방법은 상기 도 15a에서 식별이 어려운 미세한 불순물 또는 공극, 또는 입자와 근접해있어 식별이 어려운 불순물 또는 공극을 입자로부터 구분하여 입자만을 추출할 수 있다. Referring to FIG. 15B, the method for analyzing metal composite particles according to the embodiment of the present invention includes extracting particles only from fine particles or voids, which are difficult to identify in FIG. 15A, or impurities or voids, can do.

도 15c는 실시 예 4에 의해 준비된 금속복합재 광학이미지에서 입자 분산도를 분석한 것이다. 15C is an analysis of the particle dispersion degree in the optical image of the metal composite prepared by Example 4. Fig.

도 15c를 참조하면, 베이블 분포를 통하여 추정된 실시 예 3의 금속복합재 시편의 기대 입자 분산도의 형상모수는 2이고, 척도모수는 26.4231이고, 본 발명의 실시 예를 따르는 금속복합재 입자 분산도 분석방법에 의해 측정된 실시 예 3의 금속복합재 시편의 실제 입자 분산도의 형상모수는 1.1971이고, 척도모수는 16.4397이었다. 형상모수의 기대 입자 분산도 수치 대비 실제 입자 분산도는 59.9%이고, 척도모수의 기대 입자 분산도 수치 대비 실제 입자 분산도는 62.2%이었다. 따라서 기대 입자 분산에 대비하여 실제 입자는 좀 더 촘촘히 분산하고 있음을 파악할 수 있으며, 실시 예 3의 결과와 비교하여 봤을 때 압연 공정에 따라 입자의 밀집도가 높아 졌음을 확인할 수 있다.15C, the shape parameter of the expected dispersion degree of the metal composite material of Example 3 estimated through the beige distribution is 2 and the scale parameter is 26.4231, and the dispersion of the metal composite particles according to the embodiment of the present invention The actual particle dispersity of the metal composite specimen of Example 3 measured by the analytical method was 1.1971 and the scale parameter was 16.4397. The actual particle dispersion was 59.9% and the actual particle dispersion was 62.2% compared to the expected particle dispersion degree. Therefore, it can be seen that the actual particles are dispersed more densely in comparison with the expected particle dispersion, and it can be confirmed that the density of particles is increased according to the rolling process as compared with the result of Example 3.

본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.

1100: 복합재 입자 분산도 분석 시스템
1100: 수집부
1200: 분석부
1300: 추출부
1100: Composite Particle Dispersion Analysis System
1100: Collecting unit
1200: Analytical Department
1300:

Claims (10)

입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재의 조직이미지를 촬영하는 단계;
상기 복합재의 조직이미지를 촬영하는 단계에서 촬영된 상기 조직이미지로부터 그레이스케일 정보를 추출하고, 상기 그레이스케일 정보로부터 얻어진 그레이스케일 값의 크기를 기초로 자동으로 경계화(thresholding)하여 상기 조직이미지로부터 상기 부(附)부재 이미지를 구분하는 단계; 및
상기 조직이미지에서 구분된 상기 부(附)부재의 경계영역 및 중심영역의 그레이스케일 정보를 이용하여 상기 조직이미지를 분석함으로써 상기 복합재 내에 배치된 입자를 구분하는 단계를 포함하는 복합재 입자 분석방법.
Taking a tissue image of a composite material in which particles including particles and defects are dispersed;
Extracting gray scale information from the tissue image captured at the step of photographing the tissue image of the composite material, automatically thresholding the gray scale information based on the size of the gray scale value obtained from the gray scale information, A step of dividing the image of the auxiliary member; And
And separating the particles disposed in the composite by analyzing the tissue image using grayscale information of the boundary region and the center region of the attached member separated from the tissue image.
제1항에 있어서,
상기 복합재 내에 배치된 입자를 구분하는 단계는,
상기 부(附)부재 이미지의 경계영역 최소 그레이스케일 피크 값이 소정의 제1범위 안에 포함되고, 상기 부(附)부재 이미지의 중심영역 최대 그레이스케일 피크 값이 소정의 제2범위 안에 포함되는 경우 입자로 분류하는 복합재 입자 분석방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of dividing the particles disposed in the composite comprises:
When the minimum gray scale peak value of the boundary area of the image of the attached member is within a predetermined first range and the maximum gray scale peak value of the center area of the attached member image is within a predetermined second range A method for analyzing composite particles classified as particles.
제2항에 있어서,
상기 소정의 제1범위 및 소정의 제2범위는 기지 및 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재를 포함하는 조직이미지에 대한 통계해석을 통해 자동으로 결정되는 복합재 입자 분석방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the predetermined first range and the predetermined second range are automatically determined through statistical analysis on a tissue image including a known component including a particle and a defect and a defect.
제1항에 있어서,
상기 복합재는 금속 복합재료, 고분자 복합재료 및 세라믹 복합재료 중 적어도 하나를 포함하는 복합재 입자 분석방법.
The method according to claim 1,
Wherein the composite material comprises at least one of a metal composite material, a polymer composite material, and a ceramic composite material.
제1항에 있어서,
상기 입자는 입자를 관통하는 일 직선 상에 위치하되, 서로 이격되고 국부적인 최소의 그레이스케일 피크를 갖는 제1위치 및 제2위치, 및 상기 제1위치 및 제2위치 사이에 위치하고, 국부적인 최대의 그레이스케일 피크를 갖는 제3위치,를 포함하는 복합재 입자 분석방법.
The method according to claim 1,
Said particles being located on a straight line passing through the particles, said first and second positions being spaced apart from each other and having a local minimum gray scale peak, and a second peak position located between said first and second positions, And a third position having a grayscale peak of the composite particle.
입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재의 조직이미지를 촬영하는 단계;
상기 복합재의 조직이미지를 촬영하는 단계에서 촬영된 상기 조직이미지로부터 그레이스케일 정보를 추출하고, 상기 그레이스케일 정보로부터 얻어진 그레이스케일 값의 크기를 기초로 자동으로 경계화(thresholding)하여 상기 조직이미지로부터 상기 부(附)부재 이미지를 구분하는 단계;
상기 조직이미지에서 구분된 상기 부(附)부재의 경계영역 및 중심영역의 그레이스케일 정보를 이용하여 상기 조직이미지를 분석함으로써 상기 복합재 내에 배치된 입자를 구분하는 단계; 및
상기 입자의 분산도를 측정하는 단계를 포함하는 복합재 입자 분산도 분석방법.
Taking a tissue image of a composite material in which particles including particles and defects are dispersed;
Extracting gray scale information from the tissue image captured at the step of photographing the tissue image of the composite material, automatically thresholding the gray scale information based on the size of the gray scale value obtained from the gray scale information, A step of dividing the image of the auxiliary member;
Dividing the particles disposed in the composite by analyzing the tissue image using grayscale information of a boundary region and a center region of the attached member separated from the tissue image; And
And measuring the degree of dispersion of the particles.
제5항에 있어서,
상기 복합재 내에 배치된 입자를 구분하는 단계는,
상기 부(附)부재 이미지의 경계영역 최소 그레이스케일 피크 값이 소정의 제1범위 안에 포함되고, 상기 부(附)부재 이미지의 중심영역 최대 그레이스케일 피크 값이 소정의 제2범위 안에 포함되는 경우 입자로 분류하는 복합재 입자 분산도 분석방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the step of dividing the particles disposed in the composite comprises:
When the minimum gray scale peak value of the boundary area of the image of the attached member is within a predetermined first range and the maximum gray scale peak value of the center area of the attached member image is within a predetermined second range A method for analyzing the dispersion of composite particles classified into particles.
제6항에 있어서,
상기 소정의 제1범위 및 소정의 제2범위는 기지 및 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재를 포함하는 조직이미지에 대한 통계해석을 통해 자동으로 결정되는 복합재 입자 분산도 분석방법.
The method according to claim 6,
Wherein the predetermined first range and the predetermined second range are automatically determined through statistical analysis on a tissue image including a base, particles, and defects.
제5항에 있어서,
상기 입자는 입자를 관통하는 일 직선 상에 위치하되, 서로 이격되고 국부적인 최소의 그레이스케일 피크를 갖는 제1위치 및 제2위치, 및 상기 제1위치 및 제2위치 사이에 위치하고, 국부적인 최대의 그레이스케일 피크를 갖는 제3위치,를 포함하는 복합재 입자 분산도 분석방법.
6. The method of claim 5,
Said particles being located on a straight line passing through the particles, said first and second positions being spaced apart from each other and having a local minimum gray scale peak, and a second peak position located between said first and second positions, And a third position having a grayscale peak of the composite particle.
입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재의 조직이미지를 취득하는 수집부;
상기 수집부에서 취득된 입자 및 결함을 포함하는 부(附)부재가 분산되어 배치된 복합재의 조직이미지 정보를 분석하는 분석부; 및
상기 분석부에서 분석된 복합재의 조직이미지 정보를 추출하는 추출부;를 포함하고,
상기 분석부는 상기 복합재의 조직이미지로부터 그레이스케일 정보를 추출하고, 상기 그레이스케일 정보로부터 얻어진 그레이스케일 값의 크기를 기초로 자동으로 경계화(thresholding)하여 상기 조직이미지로부터 상기 부(附)부재 이미지를 구분하고, 상기 조직이미지에서 구분된 상기 부(附)부재의 경계영역 및 중심영역의 그레이스케일 정보를 이용하여 상기 조직이미지를 분석함으로써 상기 복합재 내에 배치된 입자를 구분하고, 상기 입자의 분산도를 분석하고,
상기 추출부는 입자의 분산도를 추출할 수 있는 복합재 입자 분산도 분석 시스템.
A collector for acquiring a tissue image of a composite material in which particles including particles and defects are dispersed and arranged;
An analysis unit for analyzing the tissue image information of the composite material in which the particles including the particles and defects acquired in the collection unit are dispersed; And
And an extracting unit for extracting tissue image information of the composite material analyzed by the analyzing unit,
Wherein the analyzing unit extracts gray scale information from the tissue image of the composite material and automatically thresholds the gray scale information based on the gray scale value obtained from the gray scale information, And separating the particles disposed in the composite material by analyzing the tissue image using grayscale information of a boundary region and a center region of the auxiliary member divided in the tissue image, However,
Wherein the extraction unit is capable of extracting the degree of dispersion of the particles.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102282130B1 (en) * 2020-05-22 2021-07-26 서울대학교산학협력단 Analysis method of dispersion for microstructure
WO2022010299A1 (en) * 2020-07-10 2022-01-13 코오롱인더스트리 주식회사 Light-transmitting film, and display device comprising same

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960006616A (en) * 1994-07-29 1996-02-23 배순훈 Boundary Detection Method and Device
JP2005169548A (en) 2003-12-10 2005-06-30 Nikon Corp Grinding wheel inspecting device
JP2010230421A (en) * 2009-03-26 2010-10-14 Nakanihon Highway Engineering Nagoya Kk Method of dividing region of concrete image
JP2013200298A (en) * 2012-02-23 2013-10-03 Toray Ind Inc Dispersion property evaluation method of island part in resin composition, and dispersion property evaluation device of island part in resin composition
KR101484024B1 (en) * 2013-03-14 2015-01-20 경상대학교산학협력단 Evaluation method of dispersion of reinforcing agent in composite material
KR101644603B1 (en) * 2014-04-10 2016-08-02 한국과학기술연구원 Method for measuring dispersion degree of carbon nanomaterial in carbon nanomaterial-polymer composite
KR101656464B1 (en) 2015-01-15 2016-09-09 경상대학교산학협력단 Method of evaluation for dispersion of conductive particles in composite material

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960006616A (en) * 1994-07-29 1996-02-23 배순훈 Boundary Detection Method and Device
JP2005169548A (en) 2003-12-10 2005-06-30 Nikon Corp Grinding wheel inspecting device
JP2010230421A (en) * 2009-03-26 2010-10-14 Nakanihon Highway Engineering Nagoya Kk Method of dividing region of concrete image
JP2013200298A (en) * 2012-02-23 2013-10-03 Toray Ind Inc Dispersion property evaluation method of island part in resin composition, and dispersion property evaluation device of island part in resin composition
KR101484024B1 (en) * 2013-03-14 2015-01-20 경상대학교산학협력단 Evaluation method of dispersion of reinforcing agent in composite material
KR101644603B1 (en) * 2014-04-10 2016-08-02 한국과학기술연구원 Method for measuring dispersion degree of carbon nanomaterial in carbon nanomaterial-polymer composite
KR101656464B1 (en) 2015-01-15 2016-09-09 경상대학교산학협력단 Method of evaluation for dispersion of conductive particles in composite material

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102282130B1 (en) * 2020-05-22 2021-07-26 서울대학교산학협력단 Analysis method of dispersion for microstructure
KR20210144613A (en) * 2020-05-22 2021-11-30 서울대학교산학협력단 Analysis method of dispersion for microstructure
WO2022010299A1 (en) * 2020-07-10 2022-01-13 코오롱인더스트리 주식회사 Light-transmitting film, and display device comprising same
TWI792404B (en) * 2020-07-10 2023-02-11 南韓商可隆股份有限公司 Transparent film, display apparatus comprising the same and method of measuring average two-dimensional dispersibility of filler

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