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專業人士帶你了解圖像顆粒分析儀的基本原理

點擊次數:760  更新時間:2021-10-18
  圖像顆粒分析儀將是一種將現代電子技術與光學顯微鏡相結合而成的一種粉體顆粒物性檢測儀器。用電子攝像機拍攝經顯微鏡放大的顆粒圖像。圖像信號輸入計算機后,計算機自動進行對顆粒進行形貌特征和粒度進行分析,最后給出測試報告。
 
  它的基本原理是:光學顯微鏡首先將待測的微小顆粒放大,并成像在CCD攝像機的光敏面上;攝像機將光學圖像轉換成數字圖片信息,然后傳輸并存儲在計算機系統里。計算機對接收到的數字化了的顯微圖像信息進行二值化處理,識別顆粒的輪廓。然后按照一定的等效模式,計算各個顆粒的粒徑、圓度等物理參數。一般而言,一幅圖像(即圖像儀的一個視場)包含幾個到上百個不等的顆粒。圖像儀能自動計算視場內所有的顆粒的粒徑,并統計,形成粒度報告、圓度報告等。當已經測到的顆粒數不夠多時,可以通過調整顯微鏡的載物臺,換到下一個視場,繼續測試并累計。
 
  圖像顆粒分析儀最主要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)核心技術之(zhi)一(yi)是顆粒圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)二(er)(er)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)化(hua)(hua)(hua)處(chu)理。數字攝像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)拍攝的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顆粒圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)是由不同(tong)(tong)灰(hui)(hui)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)點陣構(gou)(gou)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。為(wei)(wei)獲得(de)真實(shi)準確的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顆粒輪廓(kuo)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),需要(yao)(yao)(yao)對圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)進行(xing)二(er)(er)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)化(hua)(hua)(hua)處(chu)理。將原(yuan)始(shi)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)轉化(hua)(hua)(hua)為(wei)(wei)顆粒輪廓(kuo)邊(bian)緣閉合且不改變(bian)大小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)黑(hei)白(bai)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)二(er)(er)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)化(hua)(hua)(hua)處(chu)理就(jiu)是將圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)灰(hui)(hui)度(du)(du)(du)置(zhi)(zhi)為(wei)(wei)0或255,也就(jiu)是將整個(ge)(ge)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)呈現出(chu)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)黑(hei)白(bai)效果(guo)。即(ji)將256個(ge)(ge)亮度(du)(du)(du)等(deng)級的(de)(de)(de)(de)(de)(de)灰(hui)(hui)度(du)(du)(du)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)通(tong)過適當的(de)(de)(de)(de)(de)(de)閾(yu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)選取而(er)獲得(de)仍然(ran)可(ke)以(yi)反映(ying)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)整體(ti)(ti)和局部(bu)特(te)征的(de)(de)(de)(de)(de)(de)二(er)(er)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)化(hua)(hua)(hua)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。在(zai)數字圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)處(chu)理中,二(er)(er)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)占有非常重要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地位,特(te)別(bie)是在(zai)實(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)處(chu)理中,以(yi)二(er)(er)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)處(chu)理實(shi)現而(er)構(gou)(gou)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)系統是很多的(de)(de)(de)(de)(de)(de),要(yao)(yao)(yao)進行(xing)二(er)(er)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)處(chu)理與分(fen)析(xi),首先要(yao)(yao)(yao)把灰(hui)(hui)度(du)(du)(du)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)二(er)(er)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)化(hua)(hua)(hua),得(de)到(dao)二(er)(er)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)化(hua)(hua)(hua)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),這(zhe)樣子有利于(yu)在(zai)對圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)做進一(yi)步處(chu)理時(shi),圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)集合性(xing)質只與像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)(wei)0或255的(de)(de)(de)(de)(de)(de)點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)位置(zhi)(zhi)有關(guan),不再涉及像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)多級值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi),使(shi)處(chu)理變(bian)得(de)簡單,而(er)且數據的(de)(de)(de)(de)(de)(de)處(chu)理和壓縮量小(xiao)。為(wei)(wei)了(le)得(de)到(dao)理想的(de)(de)(de)(de)(de)(de)二(er)(er)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),一(yi)般采用(yong)封閉、連通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)邊(bian)界定義不交疊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)域(yu)(yu)。所有灰(hui)(hui)度(du)(du)(du)大于(yu)或等(deng)于(yu)閾(yu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)被判定為(wei)(wei)屬(shu)于(yu)特(te)定物體(ti)(ti),其灰(hui)(hui)度(du)(du)(du)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)(wei)255表示,否則這(zhe)些像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)點被排除(chu)在(zai)物體(ti)(ti)區(qu)域(yu)(yu)以(yi)外,灰(hui)(hui)度(du)(du)(du)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)(wei)0,表示背(bei)景或者例(li)外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物體(ti)(ti)區(qu)域(yu)(yu)。如(ru)果(guo)某特(te)定物體(ti)(ti)在(zai)內部(bu)有均勻一(yi)致的(de)(de)(de)(de)(de)(de)灰(hui)(hui)度(du)(du)(du)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi),并(bing)且其處(chu)在(zai)一(yi)個(ge)(ge)具有其他等(deng)級灰(hui)(hui)度(du)(du)(du)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)均勻背(bei)景下(xia),使(shi)用(yong)閾(yu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)法就(jiu)可(ke)以(yi)得(de)到(dao)比較的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)割(ge)效果(guo)。如(ru)果(guo)物體(ti)(ti)同(tong)(tong)背(bei)景的(de)(de)(de)(de)(de)(de)差別(bie)表現不在(zai)灰(hui)(hui)度(du)(du)(du)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)上(shang)(比如(ru)紋理不同(tong)(tong)),可(ke)以(yi)將這(zhe)個(ge)(ge)差別(bie)特(te)征轉換為(wei)(wei)灰(hui)(hui)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)差別(bie),然(ran)后利用(yong)閾(yu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)選取技術來分(fen)割(ge)該圖(tu)(tu)像(xiang)(xian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