JPS6147504A - 粒子の領域を決定する方法 - Google Patents
粒子の領域を決定する方法Info
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- JPS6147504A JPS6147504A JP59169742A JP16974284A JPS6147504A JP S6147504 A JPS6147504 A JP S6147504A JP 59169742 A JP59169742 A JP 59169742A JP 16974284 A JP16974284 A JP 16974284A JP S6147504 A JPS6147504 A JP S6147504A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1468—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry with spatial resolution of the texture or inner structure of the particle
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、粒子の粒度を測定するにあたシ、光学系およ
び信号処理装置を用いて粒子１埃と他の像の領域を識別
決定する方法に関する。
び信号処理装置を用いて粒子１埃と他の像の領域を識別
決定する方法に関する。
（従来技術）
従来一般に行なわれている粒子の粒度測定方法は測定す
べき粒子を外部から照明し、その反射光、。
べき粒子を外部から照明し、その反射光、。
あるいは粒子自体の発光を光学系で捉え画像を作成し、
適機なレベルを固定して、そのレベルよシ明るい部分、
又は暗い部分等を粒子の領域として認識して粒度を求め
る方法、あるいは明るさの分布を微分処理し変化のあっ
た領域を粒子の領域として認識して粒度を求める方法が
一般的である。
適機なレベルを固定して、そのレベルよシ明るい部分、
又は暗い部分等を粒子の領域として認識して粒度を求め
る方法、あるいは明るさの分布を微分処理し変化のあっ
た領域を粒子の領域として認識して粒度を求める方法が
一般的である。
（従来技術の欠点）
しかしながら、上述の認識方法は粒子の反射率、あるい
は自発光が変化したシ、又、粒子と背景の明るさ分布が
明確でない場合は、明るさレベルを固定して２値化する
方法も微分を用いる方法も肩効性が失なわれるという欠
点を有していた。
は自発光が変化したシ、又、粒子と背景の明るさ分布が
明確でない場合は、明るさレベルを固定して２値化する
方法も微分を用いる方法も肩効性が失なわれるという欠
点を有していた。
（発明の目的）
本発明は、粒子の反射率、自発光状態が時々刻々変化し
たシ、背景とのコントラストが少ないような状況におい
ても正確に粒子の領域を決定し、粒度を適確にかつ冒速
で短時間に求める方法を提供することを目的としてなさ
れた。
たシ、背景とのコントラストが少ないような状況におい
ても正確に粒子の領域を決定し、粒度を適確にかつ冒速
で短時間に求める方法を提供することを目的としてなさ
れた。
（発明の概要）
上記目的を達成するだめの本発明方法の特徴は、光学系
の結像面上に受光面を配置し、該光学系を通して被測定
物である粒子と背景を受光面上に受光して、受光電気信
号を画像メモリーに入力し、該受光面を複数１固の領域
に分割し、該メモリー信号を受光面の分割領域毎に処理
して該信号の大きさの平均値が最大と最小の分割領域を
抽出し、該抽出分割・領域の信号分布、度数、標準偏差
値をもとに２値化レベルを決定し、該レベルによシ被測
こし 宝物である粒子と背景の領域を識別す膠スある。
の結像面上に受光面を配置し、該光学系を通して被測定
物である粒子と背景を受光面上に受光して、受光電気信
号を画像メモリーに入力し、該受光面を複数１固の領域
に分割し、該メモリー信号を受光面の分割領域毎に処理
して該信号の大きさの平均値が最大と最小の分割領域を
抽出し、該抽出分割・領域の信号分布、度数、標準偏差
値をもとに２値化レベルを決定し、該レベルによシ被測
こし 宝物である粒子と背景の領域を識別す膠スある。
（発明の構成）
以下、図面を参照して本発明方法を詳＋１ｆｌに説明す
る。
る。
本発明方法を実施する装ｒｔ、 Ｃ＋構成の１例を第１
図に示す。
図に示す。
１は被測定物である粒子、２はレンズに代表さｎる光学
系、５は受光面である。図面は光電変換素子からなる受
光面であるが、テレビカメラ（ＩＴＶ）でもｏＴ１化で
ある。３は受光面５を構成する縦１性、横ｊ列のマトリ
クス状の光電変換素子群（Ｓｉｊと略す）、４は上記素
子群の中でさらに細分される縦を行満ｍ列のマトリクス
状の光電変換素子（Ｓｉｊ（ｔｍ）と略す）である。１
′は、受光面５に結像した粒子ｌの像である。６は光電
変換素子４のそれぞれの電気信号のメモリー、６′は粒
子の領域を決定する信号処理装置、７は粒子の粒度、粒
径等を演算する信号処理装置、８は処理演算した結果を
出力するプリンターである。
系、５は受光面である。図面は光電変換素子からなる受
光面であるが、テレビカメラ（ＩＴＶ）でもｏＴ１化で
ある。３は受光面５を構成する縦１性、横ｊ列のマトリ
クス状の光電変換素子群（Ｓｉｊと略す）、４は上記素
子群の中でさらに細分される縦を行満ｍ列のマトリクス
状の光電変換素子（Ｓｉｊ（ｔｍ）と略す）である。１
′は、受光面５に結像した粒子ｌの像である。６は光電
変換素子４のそれぞれの電気信号のメモリー、６′は粒
子の領域を決定する信号処理装置、７は粒子の粒度、粒
径等を演算する信号処理装置、８は処理演算した結果を
出力するプリンターである。
（作用）
次に本発明の詳細な説明する。
粒子ｌを光学系２を通して結像面上に配置した受光面５
に結像１′させる。受光面５は１ＸｊＸＡ×ｍ個の光電
変換素子Ｓｉｊ （ｔｍ） ４よ多構成されているわけ
であるが、Ｓｉｊ（Ａｍ） ４の信号の大きさ光の量を
横軸にとシ度数を縦軸にとシ、電気信号メモリー６の情
報をもとに作成したヒストグラムを考えると、背景と粒
子１が極めてコントラストが良好であればそのヒストグ
ラムは第２図あるいは第３図のような形状になる。この
場合′＃Ｊ２図ではヒストグラムの谷となる部分で両者
を２値化すればよく、この′谷の位置でスライスレベル
ＳＨを一定にしておけばよい。第３図の場合は第２図に
比べさらにコントラストが極めて強い場合で、微分処理
すれば粒子と背景の境界で大きな信号が得られる。適当
な大きさにスライスレベルＳＨを固定すれば両者を明確
に区別することは可能である。
に結像１′させる。受光面５は１ＸｊＸＡ×ｍ個の光電
変換素子Ｓｉｊ （ｔｍ） ４よ多構成されているわけ
であるが、Ｓｉｊ（Ａｍ） ４の信号の大きさ光の量を
横軸にとシ度数を縦軸にとシ、電気信号メモリー６の情
報をもとに作成したヒストグラムを考えると、背景と粒
子１が極めてコントラストが良好であればそのヒストグ
ラムは第２図あるいは第３図のような形状になる。この
場合′＃Ｊ２図ではヒストグラムの谷となる部分で両者
を２値化すればよく、この′谷の位置でスライスレベル
ＳＨを一定にしておけばよい。第３図の場合は第２図に
比べさらにコントラストが極めて強い場合で、微分処理
すれば粒子と背景の境界で大きな信号が得られる。適当
な大きさにスライスレベルＳＨを固定すれば両者を明確
に区別することは可能である。
しかし、本発明の目的とする、明るさのレベルが大幅に
変化し、かつコントラストが明確でない対象の場合、全
体のヒストグラムは第４図に１例を示すように谷の位置
が不明確であシ、かつなめらかなヒストグラムになるた
め固定したスライスレベルによる２１１Ｉ！化も微分処
理も困難である。
変化し、かつコントラストが明確でない対象の場合、全
体のヒストグラムは第４図に１例を示すように谷の位置
が不明確であシ、かつなめらかなヒストグラムになるた
め固定したスライスレベルによる２１１Ｉ！化も微分処
理も困難である。
そこで本発明方法では受光面５全体を、ｉ行ｊ列の５ｉ
ｊ３に分割して考える。以下、−例として粒子１が背景
よシ暗い場合の作用を説明する。メモリー６の信号をも
とに受光面５のすべてのＳｉｊ ａごとの信号の平均呟
を１ｄ号処理装：置６′で計算する。
ｊ３に分割して考える。以下、−例として粒子１が背景
よシ暗い場合の作用を説明する。メモリー６の信号をも
とに受光面５のすべてのＳｉｊ ａごとの信号の平均呟
を１ｄ号処理装：置６′で計算する。
計算結果よシ受光面の５ｉｊ３の中で粒子の像が結ばれ
ている（×）印の場所の平均値が最も小さいはずであシ
、同様に最も背景らしい部分であるＯ印の場所の平均値
が最も大きいことがわかる。逆の見方をすれば、５ｉｊ
３の最も小さい信号レベルの場所を粒子の領域とし、最
も大きい信号レベルの場所を背景と考える。この○印、
Ｘ印のＳｉｊ ３の領域において信号の平均呟のほかに
５ｉｊ（ｔ、ｍ）４の信号レベルの標準偏差σＳｉｊを
メモリー６の出力をもとに信号処理装置６′で計算する
。計算結果による粒子の領域（×印）のヒストグラムは
第５図のように、又、背景の領域（Ｏ印）のヒストグラ
ムは第６図に示すようになり、それぞれの信号の大きさ
の平均値ばＶｌ、ｖ２となｐ、ｖ、のヒストグラム（反
故）高さＬ Ｔ Ｖ２のヒストグラムの度数高さはＨｈ
、標準ｉｈｉ差はσ１．σ２となる。今、第５図と第
６図のヒストグラムを重ねると第７引のようになり明確
な谷が現れる。この谷の位置を、たとえば渠７図で）Ｉ
ｔとＶｌ＋３σ１を請ぶ直線と、出とｖ２−３σ２を結
ぶ１ば綴の交点出で近似し、Ｈ３の信号の大きさをＶ３
とする。このｖ３の埴は信号処理装置４６′で演算され
出力される。このように測定状態のいかんにかかわらず
動的に求められるＶ３をもとに信号処理装置７ですべて
の受光面のＳｉｊ（ｔｍ）の尼気信号であるメモリー６
の信号（第４図に示されるヒストグラム）をスライスし
、■３以下のＳｉｊ（ｔｍ）の分布を粒子と決定するも
のでめる。
ている（×）印の場所の平均値が最も小さいはずであシ
、同様に最も背景らしい部分であるＯ印の場所の平均値
が最も大きいことがわかる。逆の見方をすれば、５ｉｊ
３の最も小さい信号レベルの場所を粒子の領域とし、最
も大きい信号レベルの場所を背景と考える。この○印、
Ｘ印のＳｉｊ ３の領域において信号の平均呟のほかに
５ｉｊ（ｔ、ｍ）４の信号レベルの標準偏差σＳｉｊを
メモリー６の出力をもとに信号処理装置６′で計算する
。計算結果による粒子の領域（×印）のヒストグラムは
第５図のように、又、背景の領域（Ｏ印）のヒストグラ
ムは第６図に示すようになり、それぞれの信号の大きさ
の平均値ばＶｌ、ｖ２となｐ、ｖ、のヒストグラム（反
故）高さＬ Ｔ Ｖ２のヒストグラムの度数高さはＨｈ
、標準ｉｈｉ差はσ１．σ２となる。今、第５図と第
６図のヒストグラムを重ねると第７引のようになり明確
な谷が現れる。この谷の位置を、たとえば渠７図で）Ｉ
ｔとＶｌ＋３σ１を請ぶ直線と、出とｖ２−３σ２を結
ぶ１ば綴の交点出で近似し、Ｈ３の信号の大きさをＶ３
とする。このｖ３の埴は信号処理装置４６′で演算され
出力される。このように測定状態のいかんにかかわらず
動的に求められるＶ３をもとに信号処理装置７ですべて
の受光面のＳｉｊ（ｔｍ）の尼気信号であるメモリー６
の信号（第４図に示されるヒストグラム）をスライスし
、■３以下のＳｉｊ（ｔｍ）の分布を粒子と決定するも
のでめる。
このＳｉｊ（ｔｍ）の合計数をもとに面積、粒度、粒径
等を演算する。たとえば、合計数が面積、粒度に対応し
、これの平方根が通常の粒度でめり、素子のマトリクス
状の位置が粒子の空間的な位置と対応する。以上の操作
を・１゛ｄ号処理装置７で行なうものである。処理ａ果
はプリンター８に出力される。
等を演算する。たとえば、合計数が面積、粒度に対応し
、これの平方根が通常の粒度でめり、素子のマトリクス
状の位置が粒子の空間的な位置と対応する。以上の操作
を・１゛ｄ号処理装置７で行なうものである。処理ａ果
はプリンター８に出力される。
本発明方法上用いれば、受光面に粒子が値故ｌｌｌ５ｆ
ｆめっても、粒子が背景より明るかった場合等でも１δ
号処理装置７の中に粒子の判定条件、たとえば−列とし
て、水平、垂１区方向の長さ比、ラベリングのアルゴリ
ズム等を事前に与えておけば認識を誤まる１ＩＪｉ題は
ない。受光面にＩＴＶを配＋Ｍ した場合のイコ号処理
も上述の方法と同様に行うものである。
ｆめっても、粒子が背景より明るかった場合等でも１δ
号処理装置７の中に粒子の判定条件、たとえば−列とし
て、水平、垂１区方向の長さ比、ラベリングのアルゴリ
ズム等を事前に与えておけば認識を誤まる１ＩＪｉ題は
ない。受光面にＩＴＶを配＋Ｍ した場合のイコ号処理
も上述の方法と同様に行うものである。
（実施例）
受光面に変換素子（ｉＸｊＸｔＸｍ＝３Ｘ３Ｘ８０ Ｘ
８０個）を用いた本発明方法を高炉レースウェイ内のコ
ークス粒度測定に使用した。第８図は２分間隔で１時間
にわたって測定した結果の粒度をもとに求めた粒度分布
を示す。又、その結果に基づいて高炉操業を実施した列
を以下に述べる。
８０個）を用いた本発明方法を高炉レースウェイ内のコ
ークス粒度測定に使用した。第８図は２分間隔で１時間
にわたって測定した結果の粒度をもとに求めた粒度分布
を示す。又、その結果に基づいて高炉操業を実施した列
を以下に述べる。
第８図（ａ）の測定結果は正常な操業状態におけるコー
クス粒度分布を示す。本図は１時間の平均値でるる。第
８図（ｂ）はコークスの熱間性状（コークス反応後強度
でる。６ｃｓｇ＊という指数で示す）が通常の５７％か
ら５２チに低下したときのコークス粒度分布であり、Ｃ
１０鴎の微粉コークスが増加しており、高炉Ｊ＃！業と
しては通気性が悪化して風圧変動が増力口し、装入物降
下異常（スリップ、ドロップ）が発生した。なおＣ３Ｒ
は、コークス（２０±１晴、ｚｏｏｒ）を反応ガス（Ｃ
Ｏｚ）５Ｎｔ／ｍｉｎ ＋ １１００℃、１２０分の条
件で反応後、工型ドラムで２０ｒｐｍ、３０分可回転後
■１０削の重量ゴ分率で狭わす。レースウェイ内の故粉
コークスを消滅させるために、送風温度を通常の３５
？／Ｎｍ’から４５ ｆ／Ｎｍ３まで上昇させ（熱補償
としてコークス比を５ｋｆ／を上昇させ）、Ｃ８Ｒを回
復させるアクションをコークス炉で実施した。峻呆、高
炉操業は正常な状態に復帰した。そのときのコークス粒
度分布を第８図（ｃ）に示すが、０１０ｍの微粉コーク
スは非常に少なくなっている。
クス粒度分布を示す。本図は１時間の平均値でるる。第
８図（ｂ）はコークスの熱間性状（コークス反応後強度
でる。６ｃｓｇ＊という指数で示す）が通常の５７％か
ら５２チに低下したときのコークス粒度分布であり、Ｃ
１０鴎の微粉コークスが増加しており、高炉Ｊ＃！業と
しては通気性が悪化して風圧変動が増力口し、装入物降
下異常（スリップ、ドロップ）が発生した。なおＣ３Ｒ
は、コークス（２０±１晴、ｚｏｏｒ）を反応ガス（Ｃ
Ｏｚ）５Ｎｔ／ｍｉｎ ＋ １１００℃、１２０分の条
件で反応後、工型ドラムで２０ｒｐｍ、３０分可回転後
■１０削の重量ゴ分率で狭わす。レースウェイ内の故粉
コークスを消滅させるために、送風温度を通常の３５
？／Ｎｍ’から４５ ｆ／Ｎｍ３まで上昇させ（熱補償
としてコークス比を５ｋｆ／を上昇させ）、Ｃ８Ｒを回
復させるアクションをコークス炉で実施した。峻呆、高
炉操業は正常な状態に復帰した。そのときのコークス粒
度分布を第８図（ｃ）に示すが、０１０ｍの微粉コーク
スは非常に少なくなっている。
以上述べたように、本発明方法をコークス粒度の測定に
用いたことによシ、高炉操業が悪化した原因を明確に把
握できるため、アクションを迅速にかつ適０′Ｃにとる
ことができ、高炉操業の変動かに来よシも小さくなった
。
用いたことによシ、高炉操業が悪化した原因を明確に把
握できるため、アクションを迅速にかつ適０′Ｃにとる
ことができ、高炉操業の変動かに来よシも小さくなった
。
（効果）
本発明の粒子・頭載を決定する方法は測定条件が一定し
ない場所、たとえば高炉炉頂のベルトコンベアから炉内
に落下する装入物の粒度、藁炉内に入った状態での粒度
、レースウェイで旋回するコークスの粒度那の測定を高
速で短時間に行うことを町１走にするものでろ９、特に
粒度管理を必要とするラインにおける実姉には換めて効
果的である。
ない場所、たとえば高炉炉頂のベルトコンベアから炉内
に落下する装入物の粒度、藁炉内に入った状態での粒度
、レースウェイで旋回するコークスの粒度那の測定を高
速で短時間に行うことを町１走にするものでろ９、特に
粒度管理を必要とするラインにおける実姉には換めて効
果的である。
第１図は本発明の詳細な説明図、第２１図〜第７１′Ａ
は各種の特性を示すグラフ、第８−はコーク。 ス粒度分布の測定例を示すグラフである。 １：粒子、 ２：光学系、 ３：光電素子群、４：光
’ｇｉ素子、 ５：粒子の像、 ６：メモリー、７：
信号処理装置、 ８ニブリンター。 出 願 人 新日本製鐵株式会社 代理人弁理士 肯 柳 稔−９！（）
−− 一慄繻
は各種の特性を示すグラフ、第８−はコーク。 ス粒度分布の測定例を示すグラフである。 １：粒子、 ２：光学系、 ３：光電素子群、４：光
’ｇｉ素子、 ５：粒子の像、 ６：メモリー、７：
信号処理装置、 ８ニブリンター。 出 願 人 新日本製鐵株式会社 代理人弁理士 肯 柳 稔−９！（）
−− 一慄繻
Claims (1)
- 光学系の結像面上に受光面を配置し、該光学系を通して
被測定物である粒子と背景を受光面上に受光して、受光
電気信号を画像メモリーに入力し、該受光面を複数個の
領域に分割し、該メモリー信号を受光面の分割領域毎に
処理して該信号の大きさの平均値が最大と最小の分割領
域を抽出し、該抽出分割領域の信号分布、度数、標準偏
差値をもとに２値化レベルを決定し、該レベルにより被
測定物である粒子と背景の領域を識別することを特徴と
する粒子の領域を決定する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59169742A JPS6147504A (ja) | 1984-08-14 | 1984-08-14 | 粒子の領域を決定する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59169742A JPS6147504A (ja) | 1984-08-14 | 1984-08-14 | 粒子の領域を決定する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6147504A true JPS6147504A (ja) | 1986-03-08 |
| JPH0346043B2 JPH0346043B2 (ja) | 1991-07-15 |
Family
ID=15891999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59169742A Granted JPS6147504A (ja) | 1984-08-14 | 1984-08-14 | 粒子の領域を決定する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6147504A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0467508U (ja) * | 1990-10-18 | 1992-06-16 |
-
1984
- 1984-08-14 JP JP59169742A patent/JPS6147504A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0467508U (ja) * | 1990-10-18 | 1992-06-16 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0346043B2 (ja) | 1991-07-15 |
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