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公開番号2023079943
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-08
出願番号2021193676
出願日2021-11-29
発明の名称粒径計測装置及び粒径計測方法
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人
主分類G01N 15/02 20060101AFI20230601BHJP(測定;試験)
要約【課題】本発明は、少ない枚数の断面画像から、本来の粒径分布を推定することを可能にすることを目的とする。
【解決手段】本発明に係る粒径計測装置は、粒子の断面画像を入力する入力手段と、前記断面画像から、見かけの断面径を算出する算出手段と、算出した見かけの断面径から、所定のビン幅を有する第一頻度分布を導出する第一導出手段と、変換確率分布を用いて、前記第一頻度分布から、真の粒径相当である第二頻度分布を導出する第二導出手段とを備え、前記第二頻度分布が、所定条件を満たさない場合は、前記ビン幅の変更を行い、第一導出手段と、第二導出手段を繰り返し実行することを特徴とする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
粒子の断面画像を入力する入力手段と、
前記断面画像から、見かけの断面径を算出する算出手段と、
算出した見かけの断面径から、所定のビン幅を有する第一頻度分布を導出する第一導出手段と、
変換確率分布を用いて、前記第一頻度分布から、真の粒径相当である第二頻度分布を導出する第二導出手段とを備え、
前記第二頻度分布が、所定条件を満たさない場合は、
前記ビン幅の変更を行い、第一導出手段と、第二導出手段を繰り返し実行する
ことを特徴とする粒径計測装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記所定条件とは、前記第二頻度分布の頻度がマイナスにならないことを特徴とする請求項１に記載の粒径計測装置。
【請求項３】
前記第一導出手段のビン幅の変更は、すべてのビンに対して一律の可変を行うまたはビン毎に異なる可変を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粒径計測装置。
【請求項４】
前記変換確率分布は、粒子が球形であるときに断面で観測される粒径の確率密度分布であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の粒径計測装置。
【請求項５】
前記第二導出手段は、高速に導出を行う仮導出方法と、前記仮導出方法よりも低速ではあるが精度が良い本導出方法の２種類があることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の粒径計測装置。
【請求項６】
前記第二導出手段は、真の粒径分布の事前情報の入力を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の粒径計測装置。
【請求項７】
前記真の粒径分布の事前情報は、真の粒径の頻度分布を確率密度関数や独立な確率密度の和で表すことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の粒径計測装置。
【請求項８】
前記第二導出手段は、前記真の粒径分布の事前情報から推定された推定第二頻度分布から前記変換確率分布を用いて推定第一頻度分布を導出し、前記推定第一頻度分布と前記第一頻度分布との誤差が収束するまで推定第二頻度分布の修正を行い、誤差収束後の推定第二頻度分布を第二頻度分布として出力することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の粒径計測装置。
【請求項９】
コンピュータを、請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載された粒径計測装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１０】
粒子の断面画像を入力する入力工程と、
前記断面画像から、見かけの断面径を算出する算出工程と、
算出した見かけの断面径から、所定のビン幅を有する第一頻度分布を導出する第一導出工程と、
変換確率分布を用いて、前記第一頻度分布から、真の粒径相当である第二頻度分布を導出する第二導出工程と
を有し、
前記第二頻度分布が、所定条件を満たさない場合は、前記ビン幅の変更を行い、第一導出手段と、第二導出手段を繰り返し実行することを特徴とする粒径計測方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒子の粒径を計測する技術に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
個体内部に包埋されている粒子の粒径分布を測定する手法として、個体を切断した断面を画像撮影し、その断面に現れた断面粒子粒径を測定する方法がある。ほとんどの断面画像では、本来の粒径を表す直径とは異なる面で粒子が切断される。そのため、本来の粒径よりも小さく、かつ粒径分布はブロードに見えてしまう。
【０００３】
この課題に対し、特許文献１には、断面画像から観測される面積率を用いて、本来の粒径分布を求める方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－１３４４６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、断面画像から算出した断面面積率分布に対し、断面画像から観測される面積率の基準値を、大粒径側から小粒径側へ順に減算する手法で計算を行っている。そのため、断面画像から算出した断面面積率分布は、滑らかな分布でなければ、計算が破綻することがあった。言い換えると、断面画像から算出した断面面積率分布がまばらな分布であった場合、計算ができないという問題が生じていた。実際に撮影した断面画像から滑らかな断面面積率分布を得ようとすると、膨大な断面画像を必要とする。
【０００６】
そこで、本発明は、少ない枚数の断面画像から、本来の粒径分布を推定することを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る粒径計測装置は、粒子の断面画像を入力する入力手段と、前記断面画像から、見かけの断面径を算出する算出手段と、算出した見かけの断面径から、所定のビン幅を有する第一頻度分布を導出する第一導出手段と、変換確率分布を用いて、前記第一頻度分布から、真の粒径相当である第二頻度分布を導出する第二導出手段とを備え、前記第二頻度分布が、所定条件を満たさない場合は、前記ビン幅の変更を行い、第一導出手段と、第二導出手段を繰り返し実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、少ない枚数の断面画像から、本来の粒径分布を推定することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施例１における画像処理装置のハードウェア構成例。
実施例１における画像処理装置のシステム構成図。
実施例１における三次元粒子粒径算出処理のフローチャート。
断面で観測される粒子の粒径分布算出処理を説明するための図。
断面粒子粒径分布のビン幅決定処理のフローチャート。
ビン数毎の影響度読込み処理を説明するための図。
ビン幅の変更例を示す図。
実施例１における三次元での顔料粒径分布へ変換する処理のフローチャート。
三次粒子粒径分布へ変換する処理の概略を示す図。
三次元粒径ｄが二次元粒径ｘとして観測される確率Ｐ（ｘ｜ｄ）を算出する処理を説明するための図。
確率導出処理を説明するための図。
実施例２における画像処理装置のシステム構成図。
実施例２における三次元粒子粒径算出処理のフローチャート。
実施例２における三次元粒子粒径算出の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、また、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。なお、同一の構成については、同じ符号を付して説明する。
【実施例】
（【００１１】以降は省略されています）

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