기존에는 입자나 입도의 해석을 레이저 산란식 입자 해석기나 현미경으로 실시했습니다. 그 외에 최근에는 CMOS 촬상 소자 및 렌즈 정도, 조명 기술 및 비전 시스템 기술의 향상에 의해 고성능의 디지털 마이크로스코프도 이용할 수 있게 되었습니다.
최신 디지털 마이크로스코프는 고화질일 뿐만 아니라, 화상 2치화에 의한 입자 추출 및 정량화, 측정 조건 재현 등 다양한 요구에 대응할 수 있는 풍부한 기능을 탑재하고 있습니다.
여기에서는 최신 4K 디지털 마이크로스코프에 의한 입도 분포 및 입자 해석의 과제 해결 사례를 소개합니다.

비전 시스템에 의한 입도 분포·입자 해석

비전 시스템에 의한 입도 분포·입자 해석이란

「화상 2치화」란, 계조가 있는 화상을 백색과 흑색으로 변환하는 처리입니다. 임의의 한계값을 설정하여 각 화소의 값을 비교하고 한계값보다 크면 흑색, 작으면 백색으로 변환합니다. 또한, 2치화를 적용할 범위를 지정할 수도 있습니다.
화상을 2치화하면 필요한 부분에서 흑색 또는 백색 정보만 추출하는 등의 처리를 실행할 수 있게 되므로 입자 해석이 쉽고 빨라집니다.

화상 2치화의 원리
화상의 화소 값
화상의 화소 값
한계값 「127」로 2치화한 화상
한계값 「127」로 2치화한 화상

최신 4K 디지털 마이크로스코프에 의한 입도 분포·입자 해석 사례

기존의 레이저 회절·산란법*은 실제 입자를 관찰하지 못합니다. 또한, 현미경 관찰은 숙련이 필요하고 촬영 조건을 재현하기 어렵습니다. 그리고 취득한 데이터는 다른 소프트웨어로 해석했습니다.

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」로 입도 분포 및 입자를 해석하면, 실제 입자를 관찰하면서 다양한 계측을 할 수 있습니다. 그리고 화상 2치화에 의한 자동 면적 계측, 촬영 설정의 재현 및 캘리브레이션은 검사원의 숙련도와 관계없이 쉬운 조작으로 가능합니다.

레이저 회절·산란법
레이저 조사를 통한 입도 분포·입자 해석. 산란광의 강도가 입자 개수와 비례한다는 규칙성이나 입자의 크기와 빛의 산란 회절 패턴의 관계성을 이용한 측정·해석법.

자동 면적 계측

지정한 범위에서 대상 물체의 면적 계측이나 카운트를 간단하게 실시할 수 있습니다. 화상의 휘도 및 색을 사용하여 2치화하고 면적·최대 직경·최소 직경 등의 파라미터를 산출하거나 불필요한 대상 물체의 제거 및 서로 겹치는 대상 물체의 분리도 가능합니다. 또한, 과거에 계측한 화상 데이터를 이용하여 같은 조건으로 해석할 수 있습니다.
나아가 측정값을 표·막대 그래프로 출력할 수 있어서 입도 분포의 특징을 정량적으로 파악할 수 있습니다.

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」를 이용한 화상 2치화 자동 면적 계측
관찰 화면
관찰 화면
화상 2치화에 의한 입자 해석과 막대 그래프 표시(×400)
화상 2치화에 의한 입자 해석과 막대 그래프 표시(×400)

촬영 설정 재현과 캘리브레이션

현미경에 의한 관찰은 이전 회 촬영 조건(조명·셔터 속도·화이트 밸런스 등)의 재현, 그리고 2치화 시의 비전 시스템이나 캘리브레이션 등 측정 조건을 재현하기가 매우 어려웠습니다.

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」는 저장한 화상을 앨범에서 선택하기만 하면 과거의 촬영 설정을 재현할 수 있습니다. 검사원이 바뀌거나 시간이 흘러도 이전 회와 같은 촬영 조건으로 관찰할 수 있습니다.

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」를 이용한 촬영 설정 재현
앨범에서 화상을 선택하기만 하면 과거의 촬영 조건을 자동으로 재현 가능.
앨범에서 화상을 선택하기만 하면 과거의 촬영 조건을 자동으로 재현 가능.
재현 전
재현 전
재현 후
재현 후

또한, 정확한 위치에 초점 스케일을 놓고 조정해야 했던 기존의 캘리브레이션과 달리, 전용 스케일을 설치하여 한 번만 클릭하면 되는 「1PUSH 캘리브레이션」으로 완료됩니다. 조명 조건이나 셔터 속도, 화이트 밸런스 등 렌즈에 필요한 보정값을 판독하고, X·Y·Z축을 전동 제어하여 자동으로 위치와 초점을 맞춥니다.

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」의 진화한 자동 줌 기능과 캘리브레이션 기능
A.고분해능 HR 렌즈 B.전동 리볼버
  • A.고분해능 HR 렌즈
  • B.전동 리볼버
한 번만 클릭하면 자동 캘리브레이션 가능
한 번만 클릭하면 자동 캘리브레이션 가능

또한, 렌즈 교환 없이 20~6000배까지 배율을 변경할 수 있는 심리스 줌을 실현하는 고분해능 HR 렌즈와 전동 리볼버 등 입자 해석의 부담을 줄이는 기능이 많이 탑재되었습니다. 그리고 모든 조작이 간단하여 기기 사용을 어려워하는 분도 빠르고 정확하게 관찰·해석할 수 있습니다.

보기·녹화·측정의 올인원 설계

고해상도 4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」를 이용하면, 기존의 현미경에 비해 압도적으로 효율화되며 작업자에 의한 오차의 해소, 정확한 입도 분포·입자 해석이 실현됩니다.
또한, 최첨단 광학·비전 시스템·자동화 기술로 실현한 고해상도 4K 화상을 통해 간단한 조작으로 입도 분포·입자 해석을 실행할 수 있으므로 더욱 고도의 해석 결과를 빠르게 얻을 수 있습니다.
촬영·측정한 데이터는 「리포트 기능」에서 설정한 정형 양식으로 간단하게 리포트를 만들 수 있으며, 사내 서버 등으로 데이터를 공유하여 공업 규격 등에 대한 대응 및 품질 보증뿐 아니라, 문제 발생 시 원인 파악 및 공정 개선 등에도 활용할 수 있습니다.
그 밖에도 여러 최첨단 기능을 탑재한 「VHX 시리즈」는 입도 분포·입자 해석을 위한 강력한 파트너입니다. 자세한 내용을 알아보시려면 아래의 버튼을 클릭하여 카탈로그를 다운로드하시거나 부담 없이 상담·문의해 주시기 바랍니다.