3月, 2014年

【マイクロスコープと計測ソフト】

2014-03-31

デジタルマイクロスコープを使用することのメリットは、ソフトウェアを用いて計測や深度合成などを、瞬時に行うことができる点です。

計測ソフトには、距離・長さ・高さを計測できるもの、計測結果をもとに2D画像、3D画像などを作成できるソフトウェアもありますし、観察、記録、出力などの幅広い性能を備えているものもあります。

ただ、ソフトによって「簡単な計測」から「精密な計測」まで様々なレベルが想定されており、選定の際には注意が必要です。

【グレースケール変換とは?】

2014-03-28

マイクロスコープで観察した画像に、何らかの計算・計測処理を加えることも多いため、カラー画像のまま計算・計測処理を始めるより効率がよくなるよう、グレースケール画像に変換する処理が行われる場合もあります。

カラー画像には、24ビットのRGB要素を持っていますが、グレースケール画像は8ビットの情報しか持ちませんので、計算や計測が早く進むのです。

グレースケール処理にもさまざまな方法があり、どのような画像を、どのような計算・計測に用いるかによって、最適な方法が選ばれます。

【汎用画像処理ソフトウェア】

2014-03-27

デジタルマイクロスコープで観察した画像は、そのままで実験や観察などに用いることも可能ですが、より鮮明な画像を得るためには、ノイズ除去・2値化をはじめ、様々な画像処理を行うことも多いです。

汎用画像処理ソフトウェアはこれらの処理を行うと共に、画像の計測なども行う機能を備えています。

マイクロスコープで何かを観察することには、計測(長さ、距離、角度など)を行うことと切り離せませんので、目的に応じて必要な汎用画像処理ソフトウェアを用いることになります。

【メディアンフィルター処理】

2014-03-26

「メディアン」とは、「中央値」を表す言葉であり、メディアンフィルター処理は、ノイズ部分とそれを取り囲む画素の値の中央値を求め、中央値の画素でノイズ部分を置き換えるという処理のことを言います。

メディアンフィルター処理を行うと、移動平均フィルター処理に比べるとエッジがぼやけることのない画像が得られます。

どのような画像を得たいのか、何を観察するのかということによって、どちらの処理を行うのか選ぶことになります。

【移動平均フィルター処理の特徴】

2014-03-25

ノイズを構成する画素は、周辺画素とは極端に違う値を持つ画素だと言えます。

移動平均フィルター処理とは、ノイズ部分の画素と、その周辺画素(上下左右を囲む8つの画素)の平均値を求め、ノイズ部分を平均値と置き換えるという処理です。

ノイズ部分ごとに、これらの計算と置き換えを行うことが必要なので、計算を行うためのソフトウエアも開発されており、観察者はソフトウエアの簡単な操作を行うことで、この処理を行うことができます。

【ノイズ除去とは?】

2014-03-24

マイクロスコープで観察し、表示された画像にノイズが含まれている場合、他の処理にとりかかる前にはノイズ除去(平滑化)を行っておく必要があります。

ノイズ除去にはいくつかの方法があり、「移動平均フィルター処理」は、ノイズ部分を周辺画素の平均値に置き換えることで、ノイズを除去する方法です。

また「メディアンフィルター処理」は、ノイズ部分の画素を、周辺画素の中央値に置き換える方法で、移動平均フィルター処理に比べて、画像のエッジが損なわれない結果を得ることができます。

【ノイズ】

2014-03-20

「ノイズ」は「雑音」と訳されることもあり、マイクロスコープで観察した場合にも、カメラ部分になんらかの不良があると、画像にノイズが含まれてしまう場合があります。

ノイズが含まれたままの画像は、その後の画像処理を行う上で、ノイズがその処理を妨げてしまうという可能性もあります。

また、ノイズをそのままにしておくことには、なんのメリットもありませんので、画像処理の初期の段階で、ノイズの除去が行われることが多いです。

【2値化】

2014-03-19

マクロスコープで映しだしたい被写体を、背景から浮き上がらせるための画像処理法の1つに「2値化」という方法があります。

ある閾値を定めた上で、濃淡のある画像の各画素を「閾値より濃度が高い、低いか」で区別をします。

そして閾値より高い画素は黒、閾値より低い画素は白として表示することで、被写体を背景から浮き上がらせるのが2値化という方法です。

また2つの閾値を定め、その間の輝度を持つ画素だけを抽出するということもできます。

2値化した画像のことは「2値画像」と呼びます。

【内部きずなどの発見には?】

2014-03-18

非破壊検査には活躍することの多いマイクロスコープ、ボアスコープですが、たとえば内部きずや、溶接部分の溶け込み不足などを発見することはできません。

そこで、放射線透過試験、超音波探傷試験などを行って、内部きずや溶け込み不足などを発見する必要が出てきます。

また、試料を構成する成分を分析する場合にも、マイクロスコープによる目視だけでは不十分ですので、近赤外線を使った検査やサーモグラフィ試験などが行われることになります。

【ボアスコープとは】

2014-03-17

非破壊検査に使用される機器の一つに「ボアスコープ」があります。

ボアスコープは、マイクロスコープ・光学顕微鏡では観察できない位置の観察をする道具で、金属チューブの内部に光を伝えるライトガイドと、映像を伝播するための光学系を配置し、機械・装置などの奥まった部位を観察できるように工夫されています。

チューブの先端でとらえた映像を伝播するための方法には、リレーレンズ式、セルフォックレンズ式、ファイバーイメージガイド式などいくつかのものがあります。

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