Dříve se analýza částic prováděla na analyzátorech částic založených na laserové disperzi a mikroskopech. V důsledku vylepšení zařízení pro snímání obrazu se snímači CMOS, přesnosti objektivů, osvětlovacích technologií a technologií zpracování obrazu se v posledních letech k těmto zařízením řadí vysoce výkonné digitální mikroskopy.
Nejnovější digitální mikroskopy mají nejen vysokou kvalitu obrazu, ale jsou také vybaveny extrakcí a kvantifikací částic založenou na binárním zpracování obrazu, možností reprodukce podmínek měření a dalšími funkcemi podporujícími různé požadavky.
Tato část uvádí příklady použití nejnovějšího digitálního 4K mikroskopu řady VHX od společnosti KEYENCE při řešení problémů v rámci analýzy rozdělení velikosti částic a analýzy velikosti částic.

Analýza rozdělení velikosti částic a analýza velikosti částic pomocí zpracování obrazu

Co je analýza rozdělení velikosti částic a analýza velikosti částic s využitím zpracování obrazu?

Binární zpracování obrazu je převod obrazu na obraz, který obsahuje stupně černé a bílé barvy. Hodnota jednotlivých pixelů je porovnána s nastavenou prahovou hodnotou. Hodnoty přesahující prahovou hodnotu jsou převedeny na černou barvu. Hodnoty menší, než je prahová hodnota, jsou převedeny na bílou barvu. Lze také stanovit rozsah, na němž se binární zpracování provádí.
Binární zpracování obrazu umožňuje extrahovat informace pouze z požadované části o tom, zda je pixel černý nebo bílý. Tím se analýza velikosti částic usnadňuje a urychluje.

Mechanizmus binárního zpracování obrazu
Hodnoty pixelů obrazu
Hodnoty pixelů obrazu
Binárně zpracovaný obraz s prahovou hodnotou 127
Binárně zpracovaný obraz s prahovou hodnotou 127

Příklady analýzy rozdělení velikosti částic a analýzy velikosti částic pomocí nejnovějšího digitálního 4K mikroskopu KEYENCE

Konvenční metody laserové difrakce a laserové disperse nelze použít k pozorování vlastních částic.* Kromě toho pozorování mikroskopem vyžaduje vysoký stupeň odbornosti a získaná data je třeba analyzovat jiným softwarem.

Při analýze rozdělení velikosti částic a analýze velikosti částic pomocí digitálního 4K mikroskopu řady VHX lze během pozorování vlastních částic provádět různá měření. V neposlední řadě lze jednoduchými operacemi provádět automatické měření plochy s využitím binárního zpracování obrazu a reprodukci a kalibraci nastavení snímání. Díky tomu mohou tyto činnosti provádět i nezkušení pracovníci.

Metody laserové difrakce a laserové disperze
Metody, v nichž se k analýze rozdělení velikosti částic a analýze velikosti částic používá emise laserového světla. Tyto metody měření a analýzy využívají závislost intenzity rozptýleného světla na počtu částic a vztah mezi velikostí částic a charakterem disperze/difrakce.

Automatické měření plochy

Na objektu lze snadno provádět ve stanoveném rozsahu měření plochy a stanovení počtů částic. Po binárním zpracování obrazu na základě jasu nebo barvy lze vypočítat parametry, jako je plocha, maximální průměr a minimální průměr. Objekty, které není třeba pozorovat, lze z pozorování vyloučit a překrývající se objekty lze oddělit. Je také možné provádět analýzy za stejných podmínek z obrazových dat, které byly změřeny v minulosti.
Změřené hodnoty lze navíc uložit do tabulek a histogramů, což umožňuje kvantitativně stanovit charakteristiky rozdělení velikosti částic.

Automatické měření plochy s využitím binárního zpracování obrazu na digitálním 4K mikroskopu řady VHX
Obrazovka pozorování
Obrazovka pozorování
Zobrazení analýzy a histogramu rozdělení velikosti
částic pomocí binárního zpracování obrazu (zvětšení 400×)

Reprodukce a kalibrace nastavení snímání

Pomocí digitálního 4K mikroskopu řady VHX lze reprodukovat dřívější nastavení snímání pouhým výběrem uložených snímků z alba. Bez ohledu na to, který pracovník prováděl pozorování či kdy bylo pozorování provedeno, lze použít stejné podmínky snímání jako u dřívějšího pozorování.

Reprodukce nastavení snímání na digitálním 4K mikroskopu řady VHX
Dřívější podmínky snímání je možné automaticky reprodukovat pouhým výběrem snímku z alba.
Dřívější podmínky snímání je možné automaticky reprodukovat pouhým výběrem snímku z alba.
Před reprodukcí
Před reprodukcí
Po reprodukci
Po reprodukci

Dříve bylo během kalibrace nutné umístit do správné polohy stupnici zaostření. Na mikroskopu řady VHX je však možné provést kalibraci stisknutím tlačítka – stačí nainstalovat specializovanou stupnici a jednou kliknout myší. Načtou se světelné podmínky, čas závěrky, vyvážení bílé barvy a další podobné korekční hodnoty požadované objektivem. Následně se provede motorické nastavení ve směru os x, y a z tak, aby bylo automaticky zarovnáno jejich postavení a nastaveno zaostření.

Funkce pokročilého automatického přiblížení a funkce kalibrace digitálního 4K mikroskopu řady VHX
A. Objektiv s vysokým rozlišením B. Motorizované otáčecí zařízení
  • A. Objektiv s vysokým rozlišením
  • B. Motorizované otáčecí zařízení
Možnost automatické kalibrace jedním kliknutím
Možnost automatické kalibrace jedním kliknutím

Kromě toho je mikroskop řady VHX nabitý funkcemi, které zjednodušují analýzu velikosti částic. Patří mezi ně objektivy s vysokým rozlišením a motorizované otáčecí zařízení. Díky nim lze plynulé měnit přiblížení a měnit zvětšení v rozsahu od 20× do 6000× bez výměny objektivu. Všechny operace jsou jednoduché, takže pozorování a analýzu mohou rychle a správně provádět i osoby, které mají potíže s ovládáním přístrojů.

Zobrazení, snímání a měření na jediném zařízení

Digitální 4K mikroskop s vysokým rozlišením řady VHX nabízí vynikající efektivitu, umožňuje eliminovat lidské chyby a zajistit přesnou analýzu rozdělení velikosti částic a analýzu velikosti částic.
Snímky ve vysokém rozlišení 4K generované špičkovými technikami pro optické zpracování obrazu a automatizaci umožňují analýzu rozdělení velikosti částic a analýzu velikosti částic pomocí jednoduchých operací, což přispívá k dosažení rychlých a sofistikovaných výsledků analýzy.
Nasnímaná nebo naměřená data lze snadno poskytnout jako zprávu v pevném formátu pomocí funkce vytváření zpráv. Sdílení takových dat prostřednictvím intranetového serveru může být užitečné nejen k zajištění kvality a shody s průmyslovými normami, ale také za účelem identifikace problémů a při zlepšování procesů.
Mikroskopy řady VHX jsou vybaveny mnoha dalšími pokročilými funkcemi a mohou být výkonným partnerem při analýze rozdělení velikosti částic a analýze velikosti částic. Podrobné informace získáte po kliknutí na tlačítko ke stažení katalogu níže. V případě dotazů klikněte níže na druhé tlačítko umožňující kontaktování společnosti KEYENCE.