Калибровка размеров пикселей и настройка параметров измерений
Во второй части нашего блога мы рассматриваем второй этап процедуры контроля технической чистоты — получение изображений и измерение частиц. Этот этап включает в себя калибровку размеров пикселей и настройку параметров измерений при подготовке к классификации частиц по размеру. Этап получения изображений и измерения частиц в процессе контроля промышленной чистоты:
- Подготовка
- Контроль
- Получение изображений
- Обнаружение частиц
- Измерение размеров частиц и классификация
- Экстраполяция и нормирование количества частиц
- Определение уровня загрязненности
- Расшифровка кода чистоты
- Подтверждение максимального значения
- Разделение отражающих и неотражающих частиц
- Идентификация волокон
- Анализ результатов
- Создание отчета
Получение изображений
После закрепления фильтра на предметном столике микроскопа вы можете начать получение изображений, необходимых для контроля чистоты. Очень важно правильно откалибровать размер пикселей, поскольку от этого зависит итоговое определение размера частиц. При использовании объектива с коэффициентом увеличения 10Х разрешение изображения находится в диапазоне 1 мкм.
Необходимо обнаружить все частицы на мембране фильтра, но только один раз. Именно поэтому мембрана фильтра разделена на ячейки в поле зрения камеры. Это позволяет захватывать полное изображение фильтра даже при движении мембраны.
Мембрана фильтра разделена на ячейки
При сшивке не обязательно, чтобы два граничащих изображения накладывались друг на друга. Механическая точность моторизованного предметного столика обеспечивает безошибочное позиционирование мембраны фильтра. При использовании объектива с коэффициентом увеличения 10Х выполняется получение около 1700 отдельных изображений всей поверхности фильтра. Этот процесс занимает менее 10 минут, вместе с этапами получения изображений и анализа.
Все изображения должны получаться последовательно, а перемещения выполняться в пределах координатной сетки изображения. Возможный фазовый сдвиг между координатной сеткой камеры (изображения) и предметного столика должен компенсироваться в процессе получения изображений.
Нескорректированное смещение (слева) и скорректированное смещение (справа)
Обнаружение частицДетектирование или сегментация изображения применяется для объединения набора пикселей на изображении. Такая область объединенных пикселей и является частицей. При исследовании мембран фильтров частицы как правило выглядят как темные точки на светлом фоне. Целевой диапазон интенсивности для частиц обычно начинается со значения 0 (т. е. черного цвета) и необходим только для определения верхнего порога интенсивности для обнаруженных частиц. |  Темные частицы, заметные на светлом фоне |
Для полного анализа всей мембраны фильтра важно, чтобы обнаруживались и те частицы, которые находятся за пределами поля зрения отдельных кадров изображения. Вид частицы может быть разбит на несколько изображений, но программное обеспечение контроля восстановит фактический размер и форму частицы.
Измерение размера частицы
Каждая обнаруженная частица может быть описана по нескольким параметрам. Самыми важными определениями размера частицы являются максимальный диаметр Ферета и диаметр эквивалентной окружности. Максимальный диаметр Ферета: это максимальное расстояние между параллельными прямыми на противоположных краях частицы. Измерение этого параметра аналогично измерению расстояния циркулем. |  Максимальный диаметр Ферета |
Диаметр эквивалентной окружности (ECD): это диаметр окружности, площадь которой эквивалентна площади частицы.
Диаметр эквивалентной окружности
Оба параметра измеряют длину частицы. Другие параметры могут использоваться для измерения площади, формы и отражающей способности частицы; такие параметры предназначены для распознавания конкретного типа частиц, например волокон и отражающих частиц.
По некоторым стандартам контроля также рекомендуется измерять заполненность мембраны фильтра частицами. Заполненность — это сумма площадей всех частиц; она должна составлять примерно 1–2 %, но не более 7 %, от общей площади мембраны.
По завершении измерения частиц можно переходить к их классификации — следующему этапу процесса контроля промышленной чистоты. См. Технологический процесс обеспечения промышленной чистоты – Часть 3: Классификация по размерам частиц, экстраполяция и нормирование количества частиц.
См. также
Технологический процесс обеспечения промышленной чистоты – Часть 1: Подготовка
