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金属組織などの結晶粒度計測を省力化・自動化したい方は必見!画像解析ソフトウェア結晶粒度計測機能“丸分かり”冊子

ハンドブック

その結晶粒度の計測、「自動化」「省力化」できます

金属組織やセラミックス組織の結晶粒度計測(比較法、計数 / 求積法、切断法)の省力化・自動化をお考えの方、必見です!

国内トップクラスのシェアを誇る画像解析ソフトウェア『WinROOF』シリーズなら、結晶粒度の計測を高精度で省力化・自動化可能。結晶粒度とは、金属やセラミックスなどの材料の“結晶の粒の大きさ”。材料の機械特性を決める重要なファクターであり、品質保証や特性評価を行う際に大切なポイントです。

40年以上の画像解析実績と、産学問わず金属・建設・石油化学・医療・精密機器など多様な業界に利用されてきたからこそ、ここまで精度を上げ、使いやすさを極めてきた『WinROOF』。

丸分かり冊子では、JIS / ASTM規格に準拠した「結晶粒度計測」機能や、より高精度な粒子抽出を可能とする「粒界分離」機能について詳しく解説中!

このカタログについて

ドキュメント名 金属組織などの結晶粒度計測を省力化・自動化したい方は必見!画像解析ソフトウェア結晶粒度計測機能“丸分かり”冊子
ドキュメント種別 ハンドブック
ファイルサイズ 2.4Mb
登録カテゴリ
取り扱い企業 三谷商事株式会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧)

このカタログの内容

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結 晶粒度の計測 自動化、省力化、 できます。 ベストセラー画像解析・計測ソフトウェア 「WinROOF」シリーズ 結晶粒度計測/粒界分離 “丸分かり”冊子
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結晶粒度計測なら WinROOF シリーズがオススメ! 今回は WinROOF シリーズを用いた『結晶粒度計測』機能(Material Option)と、精度の高 い自動化を実現するオプション、『粒界分離』オプションをご紹介いたします! WinROOF シリーズを用いた『結晶粒度計測』は、金属材料やセラミックス材料の品質保証・ 研究開発をされているユーザー様に数多くご利用いただいております。 とはいえ、そもそも「結晶粒度」って何なのでしょう? 「比較法」って?「切断法」って? そうした方々のために、今回は、 ・結晶粒度計測に関する語句のご説明 ・実際に WinROOF シリーズで結晶粒度計測を行うとどうなるか ・精度の高い結晶粒度計測の自動化を行うためにはどうするか?(『結晶粒度』オプション) …まで、“まるっと”ご紹介! ご好評いただいている機能紹介リーフレット“3部作”をまとめました。 実際の WinROOF のソフトウェア画面や操作方法もピックアップした完全版です! ■ Index ① WinROOF シリーズの結晶粒度計測「比較法」編 ② WinROOF シリーズの結晶粒度計測「計数 / 求積法」「切断法」編 ③ WinROOF シリーズの結晶粒度計測「粒界分離」編 「この画像、今困っている画像に似ている!」 「もしかしたら、自分の画像でも解析できるかも!」 「こういう問題があるけど、WinROOF シリーズで解決できる?」 次ページからの画像解析事例をご覧いただき、こんな風に思った方は是非ともご相談くだ さい! 2
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ベストセラー画像解析計測ソフトウェア 『WinROOF』シリーズ Material オプション おすすめ機能ご紹介 ~ 結晶粒度計測(比較法) ~  このオプション、どのような方にオススメ? ● 銅やアルミニウムなどの金属組織、またはセラミックス組織の結晶粒度を 比較法で計測したい方 ● 比較法による結晶粒度の計測結果を電子ファイルで保存したい方 3
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そもそも「結晶粒度」って? 「比較法」とは? WinROOF シリーズには、様々なオプションがございます。まずは「Material」オプション に含まれる機能の一つ、『結晶粒度計測(比較法)』機能をご紹介します! 結晶粒度計測とは、その名の通り結晶粒度を撮影した画像から計測する機能です。 それでは、「結晶粒度」ってそもそも何なのでしょう? 一般的に、結晶粒度とは金属やセラ ミックスといった材料における“結晶の粒の大きさ”のことを指します。結晶粒度は、この ような材料の機械特性(引張り・圧縮・せん断等の外力に対してどの程度の耐久性を持つ か・・・などの諸性質)を決める重要なファクターとなります。 そのため、結晶粒度の計測は製品の品質保証を行うために非常に重要といえます。皆様の中 にも、既に結晶粒度の計測をされている方もいらっしゃるのではないでしょうか。比較法、 計測結果の電子データ保存にご興味のある方などは特にご注目ください。 さっそく、計測のお話に移りましょう。 結晶粒度の計測には大きく分けて3つの方法(比較法、計数法 / 求積法、切断法)がありま す。まずは「比較法」をピックアップしてご説明します。 ⚫ 比較法: 目視検査による計測方法です。顕微鏡下または投影機に金属組織などのサンプルを置 き、「そのサンプル像」と「結晶粒度が書かれた標準図(代表的な組織像)」と見比べ ます。一番近い標準図から、結晶粒度を求めます。 4
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金属組織サンプル像 結晶粒度標準図 ※ 標準図はイメージです 比較法は ASTM 規格や JIS 規格に基づいた計測方法で、2019 年現在でも多くの方々が実 施されているポピュラーな方法となります。しかし、以前から次のような問題をよく伺いま す。 ✓ 目視検査であるため、計測結果をレポート化する際は手入力となる ⇒ データの書き間違え / 打ち間違えミスが発生してしまう データを書き写す時間、打ち込む時間が掛かり、工数が増える ✓ 顕微鏡用カメラの映像をモニター越しに見ながら比較法を行っているが、 接眼レンズ用レチクルのように標準図を重ねて表示することができない ⇒ 元々顕微鏡下で判断されていた方々にとっては別の観察方法となり、 効率が下がる / 移行に手間取っている ・・・実はこれらの問題、WinROOF シリーズであれば解決できます! (次ページから WinROOF シリーズの「比較法」をご説明!) 5
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WinROOF シリーズの「結晶粒度計測」機能(比較法) WinROOF シリーズの「結晶粒度計測」機能(比較法)では、顕微鏡カメラの映像をリアル タイムで見ながら標準図を選ぶだけで結晶粒度を算出することが可能です。 標準図の表示モードには 2 種類あり、普段と同様の観察方法を選択することができます。 ① 「重ねて表示」モード 顕微鏡下で観察されている方へオススメのモードです。接眼レンズ用レチクルのように カメラ映像と標準図を重ねて表示することが可能です。 ② 「並べて表示」モード 投影機で観察されている方へオススメのモードです。カメラ映像(左)と標準図(右) を見比べながら観察することが可能です。 6
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いずれのモードにおいても標準図を選択して測定ボタンを押すだけで、画像と結晶粒度値が 自動保存されます。データを打ち込むリスクや手間も省けて、大変便利ですね! 自動撮影された画像イメージ 自動保存された結晶粒度値 もちろん複数枚保存可能 各画像の結晶粒度値と平均値が出力される また、対応している規格は ASTM E112 / JIS G 0551 / JIS H 0501 の計 3 種類。フェライ ト結晶粒 / オーステナイト結晶粒の計測はもちろん、伸銅品の結晶粒の計測もカバーして います。なお、ASTM E112 / JIS G 0551 については結晶粒度の程度を表す“粒度番号”が 出力されますのでご安心を。 ● まとめ ・ 『結晶粒度計測』機能(比較法)を用いることで、顕微鏡画像と 結晶粒度値をセットで自動保存!各種規格にもしっかり対応! ・ 「重ねて表示」モードと「並べて表示」モードによって、顕微鏡や 投影機と同様の観察方法に!電子データ保存への移行も楽々! 7
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Material オプションの『結晶粒度計測』機能(比較法)、いかがでしたでしょうか? 今回は「比較法」を取り上げましたが、比較法にも弱点があります。それは、目視による判 断のため、オペレーターの技量や体調によって結晶粒度値がバラつく可能性があることで す。 もし結晶粒度計測を自動化できたら・・・。そのようなお声も多く頂いております。 多くのユーザー様の声をお聞きして、WinROOF シリーズでは「計数法 / 求積法」「切断法」 を用いた自動計測機能も完備! この機能は Material Option 内に含まれていますので、導入時は比較法、後々は計数法など で自動化…という流れも可能です! 計数法 / 求積法の計測結果画像 切断法の計測結果画像 次ページから WinROOF シリーズの「計数 / 求積法」「切断法」をご紹介! 8
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ベストセラー画像解析計測ソフトウェア 『WinROOF』シリーズ Material オプション おすすめ機能ご紹介 ~結晶粒度計測(計数/求積法、切断法)~  このオプション、どのような方にオススメ? ● 銅やアルミニウムなどの金属組織、またはセラミックス組織の結晶粒度を 計数法(求積法)、切断法で計測したい方 ● 結晶粒度の計測を自動化したい方 9
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「計数/求積法」「切断法」とは? 続いては「Material」オプションに含まれる機能の一つ、『結晶粒度計測(計数/求積法、切 断法)』機能をご紹介します! 結晶粒度計測とは、前述の通り、結晶粒度を撮影した画像から計測する機能です。繰り返し になりますが、結晶粒度は金属材料やセラミックス材料の機械特性(引張り・圧縮・せん断 等の外力に対してどの程度の耐久性を持つか・・・などの諸性質)を決める重要なファクタ ーとなります。 そのため、結晶粒度の計測は製品の品質保証を行うために非常に重要です。皆様の中にも、 既に結晶粒度の計測をされている方もいらっしゃるのではないでしょうか。計数/求積法、 切断法、結晶粒度計測の自動化にご興味のある方などは特にご注目ください。 さっそく、計測のお話に移りましょう。 結晶粒度の計測には大きく分けて3つの方法(比較法、計数法 / 求積法、切断法)がありま すが、前述の「比較法」に続き、「計数法(求積法)」「切断法」をピックアップしてご説明 します。 ⚫ 計数法(求積法): 撮影した顕微鏡画像に対して決められたサイズの円を描き、単位面積[mm2]当たりの 結晶粒の平均の数を測定し、結晶粒度を算出します。 金属組織サンプル像 結晶粒の計数過程 赤色を 1 個、青色を 0.5 個として数える 10
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⚫ 切断法: 撮影した顕微鏡画像に対してパターン(試験線)を書き込み、そのパターンが結晶粒 内を横切る際の 1 結晶粒当たりの平均線分長を求め、結晶粒度を算出します。 金属組織サンプル像 あるパターンを用いた平均線分長の計測過程 青い×印がパターンと粒界が重なる箇所 計数法(求積法)や切断法は ASTM 規格や JIS 規格に基づいた計測方法で、2019 年現在で も多くの方々が実施されているポピュラーな方法となります。しかし、以前から次のような 問題をよく伺います。 ✓ 一般的に、顕微鏡画像を等倍印刷して円やパターンを書き込んで計測するが、 書き込みや計数、結果のレポート化まで手動になる ⇒ 人によって計数結果のバラつきが出やすい データを書き写す時間、打ち込む時間が掛かり、工数が増える ✓ 以前に自動化を検討したが、中々うまくいかず断念している ⇒ 金属組織の粒界がキレイに写らず、計測がうまくいかなかった・・・ 連続で計測できる画像の枚数に制限があり、 結局オペレーターが張り付かなければならなかった・・・ など ・・・実はこれらの問題、WinROOF シリーズであれば解決できます! (次ページから WinROOF シリーズの「計数法(求積法)」「切断法」をご説明!) 11
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WinROOF の「結晶粒度計測」機能(計数/求積法、切断法) WinROOF シリーズの「結晶粒度計測」機能(計数/求積法、切断法)では、撮りためた結晶 粒画像を「一気に」「何枚でも」自動計測することが可能です。 操作は簡単で、計測したい画像ファイルがたまったフォルダを選んで、「一括測定」ボタン を押すだけです。 ☜ コレを押すだけ! 12
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もちろん計測結果も自動保存されます。各画像の結晶粒度値や平均値のほか、計測した箇所 を後から見返せるように円やパターンが付いたオーバーレイ画像も保存されます。 (左) 自動保存されたオーバーレイ画像と 結晶粒度の計測結果(CSV 形式)。 オーバーレイ画像は一括計測した分 だけ出力される。 計測結果(CSV)の中には、各画像 の結晶粒度値と平均値が出力され る。 また、粒界がキレイに写らず、計測がうまくいかないから自動化を諦めている・・・ そのような方々のために、結晶粒度計測機能には役に立つ画像処理パラメータを搭載してお ります。  明るさムラを軽減する:「バックグラウンド除去」機能  途切れた粒界を繋げる:「クロージング」機能  50 種類以上のパラメータからノイズをカット:「削除」機能 など・・・ 例)バックグラウンド除去 【除去前】 【除去後】 バックグラウンド除去を行うことによって、キレイに粒界が抽出できている 13
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また、対応している規格は ASTM E112 / JIS G 0551 / JIS H 0501 の計 3 種類。フェライ ト結晶粒 / オーステナイト結晶粒の計測はもちろん、伸銅品の結晶粒の計測もカバーして います。なお、ASTM E112 / JIS G 0551 については結晶粒度の程度を表す“粒度番号”が 出力されますのでご安心を。 ● まとめ ・ 『結晶粒度計測』機能(計数/求積法、切断法)を用いることで、 結晶粒度値と計測結果が分かるパターン付画像をセットで 自動計測・自動保存!各種規格にもしっかり対応! ・ 粒界がキレイに写らない、うまく計測できない場合には バックグラウンド除去などの強力な画像処理がサポート! Material オプションの『結晶粒度計測』機能(計数/求積法、切断法)、いかがでしたでしょ うか? 結晶粒度計測の自動化、最近は非常に多くのご相談を頂いております。自動化を実現するた めには、やはり「粒界を抽出できるかどうか」が壁になります。顕微鏡やカメラの性能が足 りないから断念してしまいそう・・・、粒界の見えにくいサンプルをどうにか計測したい・・・。 こうした声をたくさん頂いてきました。 実は、WinROOF シリーズには粒界抽出専用の画像処理オプション『粒界分離』機能を搭載 することができます。下の写真のように、離れてしまっている粒界をしっかりくっ付けます。 赤矢印:離れた粒界 しっかりくっ付いている 次ページから WinROOF シリーズの「粒界分離」オプションをご紹介! 14
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ベストセラー画像解析計測ソフトウェア 『WinROOF』シリーズ おすすめオプション ご紹介 ~ 粒界分離 ~  このオプション、どのような方にオススメ? ● 金属組織など、網目状に分けられている粒子のカウント・測長を行いたい方 ● 二値化して測定しているが、粒子同士がくっ付いてしまい困っている方 15
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粒界分離って?どんなことができるの? WinROOF シリーズには、様々なオプションがございます。今回は『粒界分離』オプションをご紹介いた します! 粒界分離とは、金属組織などの網目状の境界をもつ粒子の集まりを「キレイに分ける」機能です。皆様の 中にも、以下のような粒子画像のカウント・測長をされている方もいらっしゃるのではないでしょうか。 このような画像の場合、通常は次のような 方法で検査・解析を行います。 ⚫ 目視検査:顕微鏡で覗きながら数のカ ウントを行ったり、印刷して長さを計 ったり・・・ ⚫ 画像解析:画像の明るさから粒子を取 り出す「二値化」を行う 「二値化」は非常に便利で、画像内の粒子の数や長さを一発で取り出すことが可能です。 しかし、境界面があやふやな画像については粒子同士がくっ付いてしまい、結局ひとの手で修正するこ とが多くなって大変です。 二値化した画像(緑色) 矢印のように、隣どうしの粒子が くっ付いてしまっている WinROOF シリーズの『粒界分離』機能では、先ほどのような粒子を切り離して取り出すことが可能で す。 16
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これによって、ひとの手による修正が少なくなりますので、ずいぶん“楽”になりますね。 粒界分離した画像(緑色) 二値化とは異なり、 下図はカラーマップ しっかり分離できている ● まとめ ・ 『粒界分離』機能を用いることで、 二値化ではくっ付いてしまう粒子 を分離してカウント・測長可能! ・ キレイに分離できるため、ひとの手 による修正が少なくなり“、省力化” につながる! 『粒界分離』オプション、いかがでしたでしょうか? 画像解析計測ソフトウェア『WinROOF』シリーズでは、今回ご紹介させていただいた機能のほか 200 ヶ 以上の機能を搭載しております! 皆さんの計測作業を強力にサポートする各機能に是非とも触れてみてください! 三谷商事ビジュアルシステム部よりお送りさせている配信メールでは WinROOF シリーズの機能紹介や その他のソフトウェアの紹介を行わせていただいております。 今回のご紹介機能以外にも、画像解析のご相談など随時受け付けておりますのでお気軽にご相談くださ い。 今後とも、WinROOF シリーズをよろしくお願いいたします! 17