專利名稱：粒子測定裝置以及粒子測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)不透明微粒的位置、大小以及明亮度等進(jìn)行測定的粒子測定裝置以及粒子測定方法。本申請(qǐng)基于2010年4月I日在日本申請(qǐng)的特愿2010 — 084986號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容援用于此。
背景技術(shù)：
作為評(píng)價(jià)各種待驗(yàn)粒子的形狀、尺寸、品質(zhì)等的方法，廣泛采用向通過攝像裝置對(duì)該待驗(yàn)粒子進(jìn)行攝像所得的圖像施以圖像處理，由此來測定待驗(yàn)粒子的形狀、尺寸、明亮度等的方法(粒子圖像處理計(jì)量)。
作為這樣的粒子圖像處理計(jì)量方法，包括使用單一的照明裝置作為攝影時(shí)的照明裝置，從待驗(yàn)粒子的上方或下方照射光的方法；使用多個(gè)照明裝置作為攝影時(shí)的照明裝置，從待驗(yàn)粒子的上方以及下方同時(shí)照射光的方法；以及分別獨(dú)立地控制多個(gè)照明裝置，從待驗(yàn)粒子的上方以及下方分別進(jìn)行控制來照射光的方法。首先，作為使用單一照明的方法，例如，專利文獻(xiàn)I中公開了的方法是在與待驗(yàn)粒子形成對(duì)比(contrast)的攝影用紙板上散布該待驗(yàn)粒子，使用從待驗(yàn)粒子上方照明的反射光進(jìn)行攝影后，進(jìn)行粒子圖像處理計(jì)量。此外，專利文獻(xiàn)2中公開了的方法是在待驗(yàn)粒子的下方設(shè)置反射板，主要使用從待驗(yàn)粒子上方照明的反射透射光進(jìn)行攝影后，進(jìn)行粒子圖像處理計(jì)量。此外，專利文獻(xiàn)3中公開了的方法是從集塵板的背面照射強(qiáng)光，使用通過粉塵產(chǎn)生的散射光進(jìn)行攝影后，進(jìn)行粒子圖像處理計(jì)量。接著，作為使用來自待驗(yàn)粒子的上方以及下方的同時(shí)照明的方法，例如，專利文獻(xiàn)4中公開了的方法是使用從載置了待驗(yàn)粒子的微孔板(micix) plate)的上方以及下方的照明射入的光進(jìn)行攝影后，進(jìn)行粒子圖像處理計(jì)量。此外，專利文獻(xiàn)5中公開了向透明容器同時(shí)照射透射光和反射光來識(shí)別氣泡和異物的方法。另外，在該專利文獻(xiàn)5的方法中，氣泡是作為明亮度高的粒子而被識(shí)別的。接下來，作為使用來自待驗(yàn)粒子的上方以及下方的獨(dú)立照明的方法，例如，專利文獻(xiàn)6中公開了的方法是向膠片照射透射光來進(jìn)行粒子圖像處理，測定了膠片內(nèi)的氣泡位置后，照射反射光來測定氣泡的反射率，并對(duì)氣泡與膠片的傷痕或塵埃進(jìn)行區(qū)別。此外，專利文獻(xiàn)7中公開了的方法是向作為透明或半透明粒子的谷粒照射透射光來測定粒子的透射光量，接下來照射反射光來測定粒子的顏色，并判斷米粒等的品質(zhì)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2002 - 188990號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開2008 - 76333號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :日本特開2003 - 75353號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 :日本特開昭62 - 105031號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)5 :日本特開昭60 - 205337號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6 :日本特開平8 - 189903號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7 :日本特開2000 - 180369號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題但是，在上述專利文獻(xiàn)I的方法中，僅利用反射光進(jìn)行攝像，因此存在待驗(yàn)粒子的尺寸測定精度低的問題。這是因?yàn)?，即使是均勻的物質(zhì)，來自粒子的反射光的明亮度也依位置的不同而有很大的不同。即，依粒子表面的位置不用，從照明裝置射入的光的反射角存在差異，一般地，在粒子的周緣部被拍攝得明亮度很低。此外，也可能存在作為鏡面反射的高亮。特別是，欲以少的像素?cái)?shù)量來捕捉各微粒的情況下，該影響將變得明顯。此外，在專利文獻(xiàn)I的方法中，粒子圖像的背景明亮度被固定，因此，在待驗(yàn)粒子的明亮度分布大的情況 下，存在的問題是將產(chǎn)生與背景形成相同顏色而無法識(shí)別的粒子。此外，在專利文獻(xiàn)2的方法中，僅使用透射光進(jìn)行攝像，因此，存在的問題是雖然能夠測定粒子的尺寸，但不能獲得關(guān)于粒子明亮度的信息。此外，在專利文獻(xiàn)3的方法中，在散射光很強(qiáng)的情況下，存在的問題是待驗(yàn)粒子所存在的區(qū)域內(nèi)的像素周圍的像素也被拍攝得明亮度很高，因此，待驗(yàn)粒子的尺寸的測定精度低。此外，在專利文獻(xiàn)4的方法中，雖然使用了從上方以及下方的雙方進(jìn)行照明的照明裝置，但因?yàn)閮H是同時(shí)對(duì)雙方進(jìn)行照明，所以將明亮度接近于通過來自下方的照明所產(chǎn)生的明亮度的待驗(yàn)粒子識(shí)別為粒子。此外，即使能夠識(shí)別，因?yàn)榱Ｗ拥倪吔缫话阋膊⒉幻黠@，所以存在待驗(yàn)粒子尺寸的測定精度低的問題。此外，在專利文獻(xiàn)5的方法中，因?yàn)閮H是同時(shí)從上方以及下方進(jìn)行照明，所以與專利文獻(xiàn)4的方法存在相同的問題。此外，像氣泡這樣的透明粒子的光散射大，所以也存在待驗(yàn)粒子的尺寸測定精度低的問題。此外，在專利文獻(xiàn)6的方法中，僅能夠識(shí)別像氣泡這樣的反射率極大的透明粒子。即，對(duì)于像氣泡這樣的透明粒子，通過使用透射光進(jìn)行攝像的話，僅能夠識(shí)別粒子的周緣部(邊緣)的一部分，使用反射光的話則散射光強(qiáng)，因此，存在尺寸測定精度低的問題。此外，如專利文獻(xiàn)6所記載的，塵埃與背景形成幾乎相同的明亮度，不能進(jìn)行定量的明亮度測定。此外，在專利文獻(xiàn)7的方法中，第一，對(duì)于像谷粒這樣的透明粒子，透射光的散射強(qiáng)，因此，與專利文獻(xiàn)6等相同地，尺寸測定精度低。第二，在專利文獻(xiàn)7的方法中，若以作為粒子所允許的水平的高明亮度對(duì)透射圖像(利用透射光進(jìn)行了攝像后得到的圖像)進(jìn)行二值化處理，則將樣本制作的操作或測定操作上無法避免的、待驗(yàn)粒子的基板的有色透明的污垢或雖在攝像邊界內(nèi)卻存在于與檢查面分離的位置的污染粒子(易附著于透明基板的下面、鏡頭表面、樣本透明保護(hù)板等上，均被作為中間明亮度的污點(diǎn)加以拍攝)誤認(rèn)為粒子的可能性高。第三，在專利文獻(xiàn)7的方法中，未作說明地使從通過透射光進(jìn)行了攝影的圖像中識(shí)別出的粒子(透射光識(shí)別粒子)與從通過反射光進(jìn)行了攝影的圖像中識(shí)別出的粒子(反射光識(shí)別粒子)一一對(duì)應(yīng)，但在對(duì)大小或明亮度上具有很大分布的一般的微粒進(jìn)行圖像處理的情況下，像這樣能夠一一對(duì)應(yīng)的情況很少。通常，會(huì)頻繁發(fā)生對(duì)應(yīng)粒子不存在或多個(gè)粒子與I個(gè)粒子對(duì)應(yīng)的情況，如不設(shè)法將透射光識(shí)別粒子與反射光識(shí)別粒子對(duì)應(yīng)起來，則不能通過圖像處理來判斷粒子的綜合特征(形狀、尺寸、明亮度等)。另外，在專利文獻(xiàn)3的方法中，測定對(duì)象為少數(shù)的谷粒，因此，對(duì)象的大小和色差本身很小，且以多個(gè)像素相對(duì)應(yīng)的方式對(duì)I個(gè)谷粒進(jìn)行攝影，因此，可以想到，即使沒有特別的粒子對(duì)應(yīng)法也能夠使其一一對(duì)應(yīng)。第四，在專利文獻(xiàn)7的方法中，并未同時(shí)從下方和上方進(jìn)行照射，因此，無法選擇使用通過來自上方的照明所產(chǎn)生的來自谷粒的反射光進(jìn)行攝影時(shí)的背景色。在該方法中，白色的米等的谷粒為測定對(duì)象，因此，僅為黑色的背景也沒有問題，但在對(duì)一般的微粒進(jìn)行攝影時(shí)，可以想到，會(huì)產(chǎn)生很多明亮度無法與背景相區(qū)別的粒子。如上，到目前為止尚未提出一種將大小或明亮度等上具有很大分布的不透明微粒群作為對(duì)象，同時(shí)測定微粒群中的各粒子的各種特征(位置、大小、明亮度等)的方法。因此，本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，本發(fā)明的目的在于提供一種將大小或明 亮度等具有很大分布的不透明微粒群作為對(duì)象，同時(shí)測定微粒群中的各粒子的各種特征(位置、大小、明亮度等)的粒子測定裝置以及粒子測定方法。用于解決課題的手段本發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q上述課題，經(jīng)過銳意地重復(fù)研究，結(jié)果，提案了一種新的方法，即，將測定對(duì)象限定為不透明微粒群，基于使用透射光對(duì)微粒群進(jìn)行了攝像后得到的透射光圖像和使用反射光對(duì)微粒群進(jìn)行了攝像后得到的反射光圖像，使存在于透射光圖像的透射光粒子與存在于反射光圖像中的反射光粒子相對(duì)應(yīng)，由此發(fā)現(xiàn)，即使測定對(duì)象為大小或明亮度等上具有很大分布的微粒群，也能夠同時(shí)測定各粒子的各種特征(位置、大小、明亮度等)，并根據(jù)該信息最終完成本發(fā)明。(I) S卩，本發(fā)明的一個(gè)方案的粒子測定裝置具有載物臺(tái)，具有載置面，該載置面上載置有散布了不透明的微粒的透明基板，或者直接散布有上述微粒；反射光用照明裝置，設(shè)于該載物臺(tái)的上述載置面一側(cè)，并朝向該載物臺(tái)照射具有規(guī)定的裝置發(fā)光面亮度的第一光；透射光用照明裝置，設(shè)于上述載物臺(tái)的與上述載置面相反的一側(cè)，并朝向上述載物臺(tái)照射具有規(guī)定的裝置發(fā)光面亮度的第二光；照明控制裝置，分別單獨(dú)地控制上述第一光的裝置發(fā)光面亮度和上述第二光的裝置發(fā)光面亮度；攝像裝置，具有生成透射光圖像的透射光圖像生成部和生成反射光圖像的反射光圖像生成部，并相對(duì)于上述載物臺(tái)設(shè)置在上述載置面一側(cè)，其中，上述透射光圖像是以將上述第二光的裝置發(fā)光面亮度設(shè)為不為O的規(guī)定亮度且將上述第一光的裝置發(fā)光面亮度設(shè)為O的方式由上述照明控制裝置進(jìn)行了控制的狀態(tài)下對(duì)上述微粒進(jìn)行攝像而獲得的圖像；上述反射光圖像是以將上述第二光的裝置發(fā)光面亮度設(shè)為在I或2以上的條件下被設(shè)定的規(guī)定亮度且將上述第一光的裝置發(fā)光面亮度設(shè)為不為O的規(guī)定亮度的方式由上述照明控制裝置進(jìn)行了控制的狀態(tài)下對(duì)上述微粒進(jìn)行攝像而獲得的圖像；以及圖像處理裝置，將在上述透射光圖像中被識(shí)別為上述微粒的攝像圖像的候補(bǔ)的I個(gè)或2個(gè)以上的透射光粒子的位置及大小與在上述反射光圖像中被識(shí)別為上述微粒的攝像圖像的候補(bǔ)的I個(gè)或2個(gè)以上的反射光粒子的位置及大小進(jìn)行比較，由此使位置及大小的差在規(guī)定范圍以內(nèi)的上述透射光粒子與上述反射光粒子建立對(duì)應(yīng)，基于該建立對(duì)應(yīng)結(jié)果，計(jì)算上述透射光粒子的位置及大小來作為上述微粒的位置及大小，并且計(jì)算上述反射光粒子或上述透射光粒子的代表明亮度來作為上述微粒的明亮度。(2)在上述(I)中所述的粒子測定裝置中，上述圖像處理裝置也可具有透射光粒子檢測部，基于使用規(guī)定的明亮度閾值對(duì)上述透射光圖像進(jìn)行二值化而獲得的圖像的明亮度分布，將上述透射光圖像的像素坐標(biāo)中明亮度比規(guī)定明亮度低的像素集合而成的像素區(qū)域確定為上述透射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)該透射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測；透射光粒子信息計(jì)算部，基于該透射光粒子檢測部的檢測結(jié)果，至少計(jì)算出上述透射光粒子的位置及大??；反射光粒子檢測部，基于上述反射光圖像的明亮度分布，將上述反射光圖像的像素坐標(biāo)中與周圍像素的明亮度差在規(guī)定值以上的像素集合而成的像素區(qū)域確定為上述反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)該反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測；反射光粒子信息計(jì)算部，基于上述反射光粒子檢測部的檢測結(jié)果，至少計(jì)算出上述反射光粒子的位置及大??；建立對(duì)應(yīng)處理部，基于上述透射光粒子信息計(jì)算部的計(jì)算結(jié)果以及上述反射光粒子信息計(jì)算部的計(jì)算結(jié)果，將上述反射光粒子的位置及大小與所有上述透射光粒子的位置及大小進(jìn)行比較，使位置及大小的差分別在規(guī)定范圍以內(nèi)的上述透射光粒子與上述反射光粒子建立對(duì)應(yīng)，并將與任何上述透射光粒子均沒有建立對(duì)應(yīng)的上述反射光粒子從上述微粒的攝像圖像的候補(bǔ)中排除；以及粒子信息計(jì)算部，計(jì)算上述透射光粒 子的位置及大小來作為上述微粒的位置及大小，計(jì)算與上述透射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的上述反射光粒子的代表明亮度來作為上述微粒的明亮度，并且計(jì)算與任何上述反射光粒子均沒有建立對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的明亮度來作為規(guī)定明亮度。(3)在上述(2)中所述的粒子測定裝置的情況下，也可以采用如下的構(gòu)成在以上述反射光圖像上的上述反射光粒子的背景明亮度成為比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值高的明亮度的方式由上述照明控制裝置設(shè)定了上述第二光的裝置發(fā)光面亮度的狀態(tài)下，上述反射光圖像生成部生成上述反射光圖像；上述反射光粒子檢測部基于使用用于區(qū)別上述粒子明暗的明亮度閾值對(duì)上述反射光圖像進(jìn)行二值化而獲得的圖像的明亮度分布，將上述反射光圖像的像素坐標(biāo)中明亮度比規(guī)定明亮度低的像素集合而成的像素區(qū)域確定為上述反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)上述反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測；上述粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與上述反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒，識(shí)別為暗色粒子，該暗色粒子具有比用于區(qū)別上述粒子明暗的明亮度閾值低的明亮度，上述粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與任何上述反射光粒子均沒有建立對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒，識(shí)別為亮色粒子，該亮色粒子具有比用于區(qū)別上述粒子明暗的明亮度閾值高的明亮度。(4)在上述(2)中所述的粒子測定裝置的情況下，也可以采用如下的構(gòu)成在以上述反射光圖像上的上述反射光粒子的背景明亮度成為比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值低的明亮度的方式由上述照明控制裝置設(shè)定了上述第二光的裝置發(fā)光面亮度的狀態(tài)下，上述反射光圖像生成部生成上述反射光圖像；上述反射光粒子檢測部基于使用用于區(qū)別上述粒子明暗的明亮度閾值對(duì)上述反射光圖像進(jìn)行二值化而獲得的圖像的明亮度分布，將上述反射光圖像的像素坐標(biāo)中明亮度比規(guī)定明亮度高的像素集合而成的像素區(qū)域確定為上述反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)上述反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測；上述粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與上述反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒，識(shí)別為亮色粒子，該亮色粒子具有比用于區(qū)別上述粒子明暗的明亮度閾值高的明亮度，上述粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與任何上述反射光粒子均沒有建立對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒，識(shí)別為暗色粒子，該暗色粒子具有比用于區(qū)別上述粒子明暗的明亮度閾值低的明亮度。(5)在上述(2)中所述的粒子測定裝置的情況下，也可以采用如下的構(gòu)成在以上述反射光圖像上的上述反射光粒子的背景明亮度成為比用于區(qū)別粒子明暗的第一明亮度閾值低的明亮度的方式由上述照明控制裝置設(shè)定了上述第二光的裝置發(fā)光面亮度的狀態(tài)下，上述反射光圖像生成部生成對(duì)上述微粒進(jìn)行攝像而獲得的暗背景時(shí)反射光圖像，并且，在以上述反射光圖像上的上述反射光粒子的背景明亮度成為比用于區(qū)別粒子明暗的第二明亮度閾值高的明亮度的方式由上述照明控制裝置設(shè)定了上述第二光的裝置發(fā)光面亮度的狀態(tài)下，上述反射光圖像生成部生成對(duì)上述微粒進(jìn)行攝像而獲得的亮背景時(shí)反射光圖像，上述第二明亮度閾值是低于上述第一明亮度閾值的明亮度閾值；上述反射光粒子檢測部基于使用上述第一明亮度閾值對(duì)上述暗背景時(shí)反射光圖像進(jìn)行二值化而獲得的圖像的明亮度分布，將上述反射光圖像的像素坐標(biāo)中高明亮度的像素集合而成的像素區(qū)域確定為上述反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)上述反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測，并且，上述反射光粒子檢測部基于使用上述第二明亮度閾值對(duì)上述亮背景時(shí)反射光圖 像進(jìn)行二值化而獲得的圖像的明亮度分布，將上述反射光圖像的像素坐標(biāo)中低明亮度的像素集合而成的像素區(qū)域確定為上述反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)上述反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測；上述粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與上述暗背景時(shí)反射光圖像中存在的上述反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒，識(shí)別為亮色粒子，該亮色粒子具有比上述第一明亮度閾值高的明亮度，上述粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與上述亮背景時(shí)反射光圖像中存在的上述反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒，識(shí)別為暗色粒子，該暗色粒子具有比上述第二明亮度閾值低的明亮度，上述粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與任何上述反射光粒子均沒有建立對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒，識(shí)別為中間色粒子，該中間色粒子具有上述亮色粒子與上述暗色粒子的中間的明亮度。(6)在上述(2)中所述的粒子測定裝置的情況下，也可以采用如下的構(gòu)成在以上述反射光圖像上的上述反射光粒子的背景明亮度成為比用于區(qū)別粒子明暗的第一明亮度閾值低的明亮度的方式由上述照明控制裝置設(shè)定了上述第二光的裝置發(fā)光面亮度的狀態(tài)下，上述反射光圖像生成部生成對(duì)上述微粒進(jìn)行攝像而獲得的暗背景時(shí)反射光圖像，并且，在以上述反射光圖像上的上述反射光粒子的背景明亮度成為比用于區(qū)別粒子明暗的第二明亮度閾值高的明亮度的方式由上述照明控制裝置設(shè)定了上述第二光的裝置發(fā)光面亮度的狀態(tài)下，上述反射光圖像生成部生成對(duì)上述微粒進(jìn)行攝像而獲得的亮背景時(shí)反射光圖像，上述第二明亮度閾值是高于上述第一明亮度閾值的明亮度閾值；上述反射光粒子檢測部基于使用上述第一明亮度閾值對(duì)上述暗背景時(shí)反射光圖像進(jìn)行二值化而獲得的圖像的明亮度分布，將上述反射光圖像的像素坐標(biāo)中明亮度比規(guī)定明亮度高的像素集合而成的像素區(qū)域確定為上述反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)上述反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測，并且，上述反射光粒子檢測部基于使用上述第二明亮度閾值對(duì)上述亮背景時(shí)反射光圖像進(jìn)行二值化而獲得的圖像的明亮度分布，將上述反射光圖像的像素坐標(biāo)中明亮度比規(guī)定明亮度低的像素集合而成的像素區(qū)域確定為上述反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)上述反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測；上述粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與上述暗背景時(shí)反射光圖像中存在的上述反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒，作為具有比上述第一明亮度閾值高的明亮度的亮色粒子的候補(bǔ)，將對(duì)應(yīng)于與上述亮背景時(shí)反射光圖像中存在的上述反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒，作為具有比上述第二明亮度閾值低的明亮度的暗色粒子的候補(bǔ)，并且，上述粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與上述暗背景時(shí)反射光圖像中存在的上述反射光粒子和上述亮背景時(shí)反射光圖像中存在的上述反射光粒子的雙方建立了對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒，識(shí)別為具有上述亮色粒子與上述暗色粒子的中間的明亮度的中間色粒子，將上述亮色粒子的候補(bǔ)中沒有被識(shí)別為上述中間色粒子的粒子識(shí)別為上述亮色粒子，將上述暗色粒子的候補(bǔ)中沒有被識(shí)別為上述中間色粒子的粒子識(shí)別為上述暗色粒子。(7)在上述(2)中所述的粒子測定裝置的情況下，也可以采用如下的構(gòu)成在上述反射光圖像上的上述反射光粒子的背景明亮度為比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值高的明亮度，且將N設(shè)為自然數(shù)的情況下，上述照明控制裝置能夠?qū)⒊蔀榈谝幻髁炼?lt;第二明亮度< · · · <第N明亮度的第I 第N裝置發(fā)光面亮度設(shè)定給上述第二光；上述反射光圖像生成部在上述第二光的裝置發(fā)光面亮度被設(shè)定成上述第I 第N裝置發(fā)光面亮度的狀態(tài)下，分別生成第I 第N反射光圖像；上述反射光粒子檢測部基于使用用于區(qū)別上述粒子明暗的明亮度閾值分別對(duì)上述第I 第N反射光圖像進(jìn)行二值化而獲得的圖像的明亮度分 布，將上述第I 第N反射光圖像的像素坐標(biāo)中明亮度比規(guī)定明亮度低的像素集合而成的像素區(qū)域確定為上述反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)上述反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測；在設(shè)為η = I N的情況下，上述建立對(duì)應(yīng)處理部將在第η反射光圖像中檢測到的上述反射光粒子的位置及大小和與在第(η - I)反射光圖像以前的反射光圖像中檢測到的上述反射光粒子沒有建立對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的位置及大小進(jìn)行比較，其中在η = I的情況下，將在第I反射光圖像中檢測到的上述反射光粒子的位置及大小和所有上述透射光粒子的位置及大小進(jìn)行比較，使位置及大小的差分別在規(guī)定范圍以內(nèi)的上述透射光粒子與上述反射光粒子建立對(duì)應(yīng)；上述粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與上述第I 第N反射光圖像中存在的上述反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的各上述透射光粒子的上述微粒的明亮度，識(shí)別為第I 第N明亮度，其中，第一明亮度<第二明亮度< · · ·<第N明亮度，并且將對(duì)應(yīng)于與任何上述反射光粒子均沒有建立對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒識(shí)別為明亮度最聞的粒子。(8)在上述(I) (7)的任I項(xiàng)中所述的粒子測定裝置中，上述微粒也可以為來自基于高爐法的煉鐵廠的降塵。(9)在上述(2) (7)的任I項(xiàng)中所述的粒子測定裝置中，也可以采用如下的構(gòu)成上述透射光粒子信息計(jì)算部還計(jì)算上述透射光粒子的直徑；上述粒子信息計(jì)算部還計(jì)算上述透射光粒子的直徑來作為上述微粒的粒徑。(10)本發(fā)明的一個(gè)方案的粒子測定方法，使用粒子測定裝置來對(duì)微粒的位置、大小以及明亮度進(jìn)行測定，其中，該粒子測定裝置具有載物臺(tái)，具有載置面，該載置面上載置有散布了不透明的上述微粒的透明基板，或者直接散布有上述微粒；攝像裝置，設(shè)于該載物臺(tái)的上述載置面一側(cè)并對(duì)上述微粒進(jìn)行攝像；反射光用照明裝置，設(shè)于上述載物臺(tái)的上述載置面一側(cè)，并朝向上述載物臺(tái)照射具有規(guī)定的裝置發(fā)光面亮度的第一光；以及透射光用照明裝置，設(shè)于上述載物臺(tái)的與上述載置面相反一側(cè)，并朝向上述載物臺(tái)照射具有規(guī)定的裝置發(fā)光面亮度的第二光，上述粒子測定方法包括生成透射光圖像的透射光圖像生成步驟，該透射光圖像是在將上述第二光的裝置發(fā)光面亮度設(shè)為不為O的規(guī)定亮度且將上述第一光的裝置發(fā)光面亮度設(shè)為O的狀態(tài)下，通過上述攝像裝置對(duì)上述微粒進(jìn)行攝像而獲得的圖像；生成反射光圖像的反射光圖像生成步驟，該反射光圖像是在將上述第二光的裝置發(fā)光面亮度設(shè)為在I或2以上的條件下被設(shè)定的規(guī)定亮度且將上述第一光的裝置發(fā)光面亮度設(shè)為不為O的規(guī)定亮度的狀態(tài)下，通過上述攝像裝置對(duì)上述微粒進(jìn)行攝像而獲得的圖像；以及圖像處理步驟，將在上述透射光圖像中被識(shí)別為上述微粒的攝像圖像的候補(bǔ)的I個(gè)或2個(gè)以上的透射光粒子的位置及大小與在上述反射光圖像中被識(shí)別為上述微粒的攝像圖像的候補(bǔ)的I個(gè)或2個(gè)以上的反射光粒子的位置及大小進(jìn)行比較，由此使位置及大小的差在規(guī)定范圍以內(nèi)的上述透射光粒子與上述反射光粒子建立對(duì)應(yīng)，基于該對(duì)應(yīng)結(jié)果，計(jì)算上述透射光粒子的位置及大小來作為上述微粒的位置及大小，并且計(jì)算上述反射光粒子或上述透射光粒子的代表明亮度來作為上述微粒的明亮度。(11)在上述(10)中所述的微粒測定方法中，上述微粒也可以是來自基于高爐法的煉鐵廠的降塵。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，基于使用透射光對(duì)不透明微粒群進(jìn)行了攝像后得到的透射光圖像和使用反射光對(duì)不透明微粒群進(jìn)行了攝像后得到的反射光圖像，通過規(guī)定的方法使存在于透射光圖像中的透射光粒子與存在于反射光圖像中的反射光粒子建立對(duì)應(yīng)，由此，能夠同時(shí)測定微粒群中的各粒子的各種特征(位置、大小、明亮度等)。


圖I為表示來自通過高爐法工作的煉鐵廠的降塵的各煤塵種類的磁化性與明亮度的示意關(guān)系的說明圖。圖2為示意地表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的粒子測定裝置的構(gòu)成的說明圖。圖3為表示同一實(shí)施方式的圖像處理裝置的功能構(gòu)成的框圖。圖4為表示同一實(shí)施方式的粒子測定方法中的處理流程的流程圖。圖5為表示使用了同一實(shí)施方式的透射光圖像的圖像處理方法的一例的說明圖。圖6為表示使用了同一實(shí)施方式的反射光圖像的圖像處理方法的一例的說明圖。圖7為表示使用了同一實(shí)施方式的反射光圖像的圖像處理方法的其他例的說明圖。圖8為表示同一實(shí)施方式的對(duì)應(yīng)處理的流程的一例的流程圖。圖9為表示使用了本發(fā)明的第二實(shí)施方式的反射光圖像的圖像處理方法的一例的說明圖。圖10為表示使用了本發(fā)明的第三實(shí)施方式的反射光圖像的圖像處理方法的一例的說明圖。圖11為表示使用了本發(fā)明的第四實(shí)施方式的反射光圖像的圖像處理方法的一例的說明圖。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式詳細(xì)地加以說明。另外，在本說明書以及附圖中，通過對(duì)于實(shí)質(zhì)上具有相同的功能構(gòu)成的構(gòu)成要素賦予相同的符號(hào)，來省略重復(fù)說明。[本發(fā)明的概要以及優(yōu)越性]本發(fā)明涉及在各種產(chǎn)業(yè)生成的微粒的分析裝置以及分析方法。具體地講，本發(fā)明是一種測定微粒的位置、大小以及明亮度的粒子測定裝置以及利用該粒子測定裝置來測定微粒的位置、大小以及明亮度的粒子測定方法，其中粒子測定裝置具有載物臺(tái)，該載物臺(tái)上載置有散布了不透明微粒的透明基板；攝像裝置，該攝像裝置對(duì)載置于基板的微粒進(jìn)行攝像；透射光用照明裝置，該透射光用照明裝置從載物臺(tái)的下方向載物臺(tái)照射規(guī)定的裝置發(fā)光面亮度(第二光的裝置發(fā)光面亮度。以下，單純地稱為亮度或規(guī)定亮度)的光；反射光用照明裝置，該反射光用照明裝置從載物臺(tái)的上方向載物臺(tái)照射規(guī)定的裝置發(fā)光面亮度(第一光的裝置發(fā)光面亮度。以下，單純地稱為亮度或規(guī)定亮度)的光。在對(duì)這樣的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式加以說明之前，首先，對(duì)本發(fā)明的基本技術(shù)思想和本發(fā)明的優(yōu)越性加以說明。
另外，本發(fā)明中的“第一光的裝置發(fā)光面亮度”意味著反射光用照明裝置的光源發(fā)光面的亮度。同樣地，本發(fā)明中的“第二光的裝置發(fā)光面亮度”意味著透射光用照明裝置的光源發(fā)光面的亮度。(分析的精度)<測定對(duì)象>在本發(fā)明中，將測定對(duì)象限定為不透明微粒(大致(相當(dāng)于圓形)直徑在10 μ m以上數(shù)百μ m以下的粒子)，由此，能夠顯著地降低將樣本制作或測定操作上無法避免的污染物質(zhì)，g卩，基板上的有色透明的污垢或雖在攝像邊界內(nèi)卻存在于與檢查面分離的位置的污染粒子，被誤認(rèn)為測定對(duì)象的粒子的可能性。特別是，在對(duì)微粒進(jìn)行攝像時(shí)所存在的污染粒子多為化學(xué)纖維屑這樣的半透明物質(zhì)，因此，通過對(duì)這些污染粒子也施以圖像處理，能夠?qū)⑵鋸臏y定對(duì)象的微粒的候補(bǔ)中排除。能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的效果是因?yàn)槲廴疚镔|(zhì)多為透明或半透明的物質(zhì)，因此在本發(fā)明中，將測定對(duì)象限定為不透明微粒，而且，在僅以通過透射光照明裝置產(chǎn)生的來自載物臺(tái)下方的照明(透射光)進(jìn)行攝像時(shí)，在攝像圖像中，作為粒子(透射光粒子)被識(shí)別的僅是不透明粒子，能夠?qū)⒃摿Ｗ优袛酁闇y定對(duì)象的真的微粒。另一方面，在僅以透射光進(jìn)行攝像的情況下，透明或不透明的污染物質(zhì)的攝像圖像的明亮度與背景的明亮度相同，無法作為粒子被識(shí)別。<透射光粒子與反射光粒子的對(duì)應(yīng)>此外，在本發(fā)明中規(guī)定了使在僅使用透射光進(jìn)行了攝像后得到的圖像中被識(shí)別的粒子(透射光粒子)與在除了規(guī)定亮度的透射光之外還使用來自載物臺(tái)上方的照明(反射光)進(jìn)行了攝像后得到的圖像中被識(shí)別的粒子(反射光粒子)相對(duì)應(yīng)的邏輯。因此，即使測定對(duì)象為大小、明亮度等上具有很大分布的微粒，也能夠?qū)耐干涔饬Ｗ荧@得的信息(主要是微粒的形狀、尺寸等的信息)與從反射光粒子獲得的信息(主要是微粒的明亮度的信息)組合起來，計(jì)算測定對(duì)象的微粒的綜合特征信息。作為像這樣使透射光粒子與反射光粒子相對(duì)應(yīng)的具體例，列舉出如下內(nèi)容。第一，對(duì)于未作為透射光粒子被識(shí)別而僅作為反射光粒子被識(shí)別的物質(zhì)，可以認(rèn)為其為透明或半透明的物質(zhì)，由此，如上所述地，將此物質(zhì)作為污染物質(zhì)等而從測定對(duì)象的微粒的候補(bǔ)中排除。第二，在I個(gè)透射光粒子與多個(gè)反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的情況下，實(shí)際的微粒數(shù)量為I個(gè)，除了 I個(gè)反射光粒子以外剩余的反射光粒子可以認(rèn)為是高亮等，由此，將與透射光粒子最適合的(詳細(xì)內(nèi)容在后面記述)反射光粒子的代表明亮度作為測定對(duì)象的微粒的明亮度來加以計(jì)算。第三，在多個(gè)透射光粒子與I個(gè)反射光粒子對(duì)應(yīng)的情況下，實(shí)際的微粒數(shù)量與透射光粒子的數(shù)量相同，所有微粒的位置接近，明亮度為相同程度，由此，可以認(rèn)為反射光粒子是作為I個(gè)粒子被識(shí)別的。因此，將I個(gè)反射光粒子的代表明亮度作為與所有透射光粒子相對(duì)應(yīng)的微粒的明亮度加以計(jì)算。第四，對(duì)于未作為反射光粒子被識(shí)別而僅作為透射光粒子被識(shí)別的物質(zhì)，可以認(rèn)為其為不透明的物質(zhì)，由此，將其判斷為測定對(duì)象的微粒。此外，未作為反射光粒子被識(shí)別的情況可以認(rèn)為是與使用反射光進(jìn)行了攝像后得到的圖像中的背景具有相同程度的明亮度，由此，設(shè)測定對(duì)象的微粒的明亮度為規(guī)定明亮度(與背景明亮度相同程度的明亮度)，計(jì) 算該微粒的明亮度。如上，能夠通過對(duì)僅使用透射光對(duì)測定對(duì)象的微粒進(jìn)行了攝像后得到的圖像(透射光圖像)進(jìn)行處理，獲得與該微粒的形狀或尺寸等相關(guān)的信息，并通過對(duì)使用透射光和反射光對(duì)測定對(duì)象的微粒進(jìn)行了攝像后得到的圖像(反射光圖像)進(jìn)行處理，獲得與該微粒的明亮度相關(guān)的信息。此外，在本發(fā)明的粒子測定裝置以及粒子測定方法中規(guī)定了使透射光粒子與反射光粒子相對(duì)應(yīng)的邏輯，由此，通過使用透射光圖像和反射光圖像進(jìn)行圖像處理，能夠計(jì)算測定對(duì)象的微粒的綜合特征信息，所以，能夠提高分析(測定)的精度。(分析的簡便性)在本發(fā)明中，不改變散布于基板上的測定對(duì)象的微粒的位置，而僅對(duì)兩種照明裝置(透射光用照明裝置以及反射光用照明裝置)進(jìn)行操作，由此，能夠變更微粒的圖像的背景明亮度，所以很簡便，而且，易于在不同背景明亮度的圖像間取得粒子(透射光粒子與反射光粒子)的對(duì)應(yīng)。(適用于對(duì)來自煉鐵廠的降塵的煤塵種類的確定)此外，本發(fā)明的粒子測定裝置以及粒子測定方法在對(duì)發(fā)生在基于高爐法的煉鐵廠的降塵的煤塵種類進(jìn)行確定時(shí)特別有用。發(fā)生在基于高爐法的煉鐵廠的降塵會(huì)引起對(duì)駛?cè)霟掕F廠內(nèi)的車輛造成污染等的問題，若能夠確定這樣的降塵的煤塵種類，則能夠確定降塵的發(fā)生源，并能夠采取抑制降塵發(fā)生的對(duì)策。在此，參照?qǐng)D1，對(duì)將本發(fā)明適用于確定來自煉鐵廠的降塵的煤塵種類的情況下的優(yōu)點(diǎn)加以說明。圖I為表示來自通過高爐法工作的煉鐵廠的降塵的各煤塵種類的磁化性與明亮度的示意關(guān)系的說明圖。一般地，來自通過高爐法工作的煉鐵廠的降塵主要被分為以下四個(gè)煤塵種類包含煤炭或焦炭等的煤炭系煤塵；包含鐵礦石、燒結(jié)礦、氧化鐵粉等的鐵系煤塵；包含高爐水碎爐渣、高爐緩冷爐渣等的高爐爐渣系煤塵；以及包含轉(zhuǎn)爐爐渣、鐵水預(yù)處理爐渣等的煉鋼爐渣系煤塵。在這四個(gè)煤塵種類中，通常，高爐爐渣系煤塵和煉鋼爐渣系煤塵為白色系的明亮度高的粒子(亮色粒子)，煤炭系煤塵和鐵系煤塵為黑色系的明亮度低的粒子(暗色粒子)，由此，像以往一樣，通過向使用低倍率的光學(xué)顯微鏡進(jìn)行了攝影而得到的圖像施加圖像處理，并對(duì)各煤塵粒子的明亮度的高低進(jìn)行識(shí)別，能夠辨別由高爐爐渣系煤塵以及煉鋼爐渣系煤塵構(gòu)成的煤塵種類和由煤炭系煤塵以及鐵系煤塵構(gòu)成的煤塵種類。但是，僅以這樣的亮色粒子與暗色粒子的分類，不能辨別相同程度的明亮度的粒子，例如，不能辨別高爐爐渣系煤塵與煉鋼爐渣系煤塵。即，如上所述，僅對(duì)攝影圖像施加圖像處理并通過明亮度的高低進(jìn)行的分類過于概括，不能確定來自通過高爐法工作的煉鐵廠的降塵的煤塵種類(乃至降塵的發(fā)生源)，因此實(shí)用性低。因此，為了確定來自通過高爐法工作的煉鐵廠的降塵(以下，有時(shí)稱為“來自煉鐵的降塵”)的煤塵種類，本發(fā)明者不僅著眼于煤塵粒子的明亮度的高低，還著眼于有無磁化性。結(jié)果，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)能夠通過明亮度的高低與有無磁化性的組合來規(guī)定煤塵特征，基
于該煤塵特征，能夠確定來自通過高爐法工作的煉鐵廠的降塵的煤塵種類。更詳細(xì)地講，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)如圖I所示，通過明亮度的高低與有無磁化性的組合，能夠?qū)H通過對(duì)低倍率的光學(xué)顯微鏡攝影圖像進(jìn)行圖像處理無法辨別的來自煉鐵的降塵的煤塵種類辨別為煤炭系煤塵、鐵系煤塵、高爐爐渣系煤塵以及煉鋼爐渣系煤塵的四種。另外，本發(fā)明中的磁化性意味著通過對(duì)作為對(duì)象的煤塵粒子賦予規(guī)定的磁力來進(jìn)行磁化(變得具有磁性，被磁鐵吸附)的性質(zhì)，在本發(fā)明中，將來自通過高爐法工作的煉鐵廠的降塵分為通過磁力的賦予而磁化的磁化性降塵和即使賦予磁力也不發(fā)生磁化的非磁化性降塵，而且，將該磁化性降塵和非磁化性降塵分別根據(jù)明亮度的高低分為亮色粒子和暗色粒子。具體地講，能夠如下地進(jìn)行分類煤炭系煤塵為明亮度低(暗色)且非磁化性的非磁化性暗色粒子；鐵系煤塵為明亮度低(暗色)且磁化性的磁化性暗色粒子；高爐爐渣系煤塵為明亮度高(亮色)且非磁化性的非磁化性亮色粒子；煉鋼爐渣系煤塵為明亮度高(亮色)且磁化性的磁化性亮色粒子。如上，根據(jù)本發(fā)明者所發(fā)現(xiàn)的信息，能夠根據(jù)煤塵特征確定來自煉鐵的降塵的煤塵種類，而此時(shí)，作為識(shí)別明亮度高低的技術(shù)，可以適用本發(fā)明的粒子測定裝置以及粒子測定方法。[第一實(shí)施方式](粒子測定裝置)以上，對(duì)本發(fā)明的概要以及相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)越性進(jìn)行了說明，接下來，參照?qǐng)D2，對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的粒子測定裝置詳細(xì)地加以說明。圖2為示意地表示本實(shí)施方式的粒子測定裝置的構(gòu)成的說明圖。如圖2所示，本實(shí)施方式的粒子測定裝置100為對(duì)不透明微粒的位置、大小以及明亮度等進(jìn)行測定的裝置，主要具有載物臺(tái)101、攝像裝置110、反射光用照明裝置121、透射光用照明裝置123、照明控制裝置125和圖像處理裝置130。〈載物臺(tái)101 >載物臺(tái)101為載置有散布了作為測定對(duì)象的不透明微粒P的透明基板I的透明平板。作為該載物臺(tái)101的材質(zhì)，只要透明且具有一定剛性，則并無特別限定，例如，可以使用浮法玻璃板或透明丙烯板等。此外，在進(jìn)行粒子測定的操作時(shí)，從使載物臺(tái)101保持剛性且不損失透明性的觀點(diǎn)來講，優(yōu)選載物臺(tái)101的厚度為Imm IOOmm左右。
<攝像裝置110>攝像裝置110設(shè)于載物臺(tái)101的上方，即，相對(duì)于載物臺(tái)101來說的、載置有載玻片(slide glass)等透明基板I的面(載置面。以下，也記為“基板載置面”)側(cè)，對(duì)微粒P進(jìn)行攝像。該攝像裝置110例如接受從透射光用照明裝置123向微粒P照射了照明光時(shí)來自微粒P的透射光、或從反射光用照明裝置121向微粒P照射了照明光時(shí)來自微粒P的反射光，生成攝像圖像(透射光圖像以及反射光圖像)。作為這樣的攝像裝置110,可以使用COXCharge Coupled Device ;電荷f禹合器件)式或CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor ;互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)式數(shù)碼相機(jī)。此外，各微粒P的明亮度(代表明亮度)在各粒子圖像對(duì)應(yīng)的各CCD元件的尺寸內(nèi)被平均化，因此，從微粒P的明亮度測定精度上來說，優(yōu)選相機(jī)的像素?cái)?shù)多。具體地講，優(yōu)選使用具有能夠以至少9像素以上(單色相機(jī))對(duì)作為測定對(duì)象的微粒P進(jìn)行攝像的密度的像素 的攝像裝置110。從正確地記錄微粒P的明亮度的觀點(diǎn)來講，優(yōu)選單色相機(jī)。在使用單板式彩色相機(jī)(通常，在相鄰的CCD元件施加不同的彩色膠片)作為攝像裝置110的情況下，需要進(jìn)行將使用至少4像素的量的明亮度被插值后的明亮度值(CCD為拜爾(Bayer)排列的情況下)作為應(yīng)該測定的明亮度來使用等的測定精度上的處理，由此，優(yōu)選使用具有能夠以至少36像素以上對(duì)作為對(duì)象的微粒P進(jìn)行攝像的密度的像素的攝像裝置110。此外，為了確保對(duì)作為對(duì)象的粒子進(jìn)行攝像所需的像素密度，如果需要，也可以介由顯微鏡等的鏡頭119擴(kuò)大粒子來進(jìn)行攝像。此外，作為內(nèi)部構(gòu)成，本實(shí)施方式的攝像裝置110具有攝像元件111、透射光圖像生成部113和反射光圖像生成部115。攝像元件111例如為上述C⑶或CMOS。透射光圖像生成部113在以將透射光用照明裝置123的亮度(裝置發(fā)光面亮度)設(shè)為不為O的規(guī)定亮度，且將反射光用照明裝置121的亮度(裝置發(fā)光面亮度)設(shè)為O的方式被照明控制裝置125控制了的狀態(tài)下，生成對(duì)微粒P進(jìn)行攝像而獲得的透射光圖像。此外，反射光圖像生成部115在以將透射光用照明裝置123的亮度設(shè)為以I或2以上的條件設(shè)定了的規(guī)定亮度，且將反射光用照明裝置121的亮度設(shè)為不為O的規(guī)定亮度的方式被照明控制裝置125控制了的狀態(tài)下，生成對(duì)微粒P進(jìn)行攝像而獲得的反射光圖像。如上所述，在通過照明控制裝置125控制反射光用照明裝置121以及透射光用照明裝置125時(shí)，可以是透射光圖像生成部113以及反射光圖像生成部115向照明控制裝置125發(fā)送指示所希望的透射光用照明裝置123以及反射光用照明裝置121的設(shè)定亮度的信號(hào)，可以是其他外部設(shè)備向照明控制裝置125發(fā)送指示設(shè)定亮度的信號(hào)，也可以是通過用戶對(duì)設(shè)于照明裝置125的輸入裝置進(jìn)行操作來從該輸入裝置傳送指示設(shè)定亮度的信號(hào)。特別是，在本實(shí)施方式中，在以反射光圖像上的反射光粒子的背景明亮度成為比用于區(qū)別粒子的明暗的明亮度閾值高的明亮度的方式，通過照明控制裝置125設(shè)定了透射光用照明裝置123的亮度的狀態(tài)下，反射光圖像生成部115生成反射光圖像?！坝糜趨^(qū)別粒子的明暗的明亮度閾值”例如以如下的方式計(jì)算出來。首先，準(zhǔn)備校正樣本粒子，該校正樣本粒子具有相對(duì)于欲將粒子的明亮度識(shí)別為“明(明亮度高)”和“暗(明亮度低)”的測定對(duì)象的微粒P的邊界反射率。接著，在將反射光用照明裝置121設(shè)為規(guī)定亮度，且關(guān)閉透射光用照明裝置123 (滅燈)的條件下，對(duì)拍攝校正樣本粒子而獲得的圖像進(jìn)行圖像處理，計(jì)算包含于與校正樣本粒子相對(duì)應(yīng)的像素區(qū)域內(nèi)的所有像素的平均明亮度。能夠?qū)⑦@樣計(jì)算出的校正樣本粒子的平均明亮度作為“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”來使用。計(jì)算用于區(qū)別上述粒子明暗的明亮度閾值時(shí)的邊界反射率意味著用于將具有比該反射率(邊界反射率)高的反射率的粒子判斷為亮色、將具有比該反射率低的反射率的粒子判斷為暗色的反射率的邊界值，即，意味著作為將粒子的明亮度區(qū)分為亮色和暗色時(shí)的邊界的反射率。在此，粒子表面的反射率為與照明條件無關(guān)的粒子固有性質(zhì)。因此，能夠根據(jù)包含于測定對(duì)象的樣本(微粒群)的微粒P的種類適宜地確定邊界反射率。此外，在不能準(zhǔn)備具有邊界反射率的粒子的情況下，也可以準(zhǔn)備作為用于判斷亮色粒子的基準(zhǔn)的亮色校正粒子和作為用于判斷暗色粒子的基準(zhǔn)的暗色校正粒子，對(duì)拍攝各粒子而獲得的圖像進(jìn)行圖像處理，分別求出亮色校正粒子的平均明亮度和暗色校正粒子的平均明亮度，進(jìn)而，將所求出的兩者的平均明亮度的平均值作為用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值來使用。而且，也可以取代準(zhǔn)備上述校正樣本粒子或亮色校正粒子/暗色校正粒子，而是 對(duì)拍攝具有邊界反射率的灰色的顏色樣紙而獲得的圖像進(jìn)行圖像處理，計(jì)算包含于攝像圖像的所有像素的平均明亮度，將所計(jì)算出的平均明亮度作為用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值來使用。另外，攝像裝置110將所生成的透射光圖像以及反射光圖像的數(shù)據(jù)傳送至圖像處理裝置130。此外，在粒子測定裝置100具有規(guī)定的存儲(chǔ)裝置(未作圖示)的情況下，攝像裝置110也可以將所生成的透射光圖像以及反射光圖像的數(shù)據(jù)記錄于存儲(chǔ)裝置。<反射光用照明裝置121 >反射光用照明裝置121設(shè)于載物臺(tái)101的上方，即，相對(duì)于載物臺(tái)101來說的、載物臺(tái)101的基板載置面?zhèn)?，并向載物臺(tái)101照射規(guī)定亮度的光。作為該反射光用照明裝置121，例如，可以使用市場上銷售的顯微鏡用環(huán)狀照明(鹵素?zé)襞?、LED照明、熒光管等。此夕卜，也可以適當(dāng)?shù)刈苑瓷涔庥谜彰餮b置121經(jīng)透射擴(kuò)散板、偏光濾光片(均未作圖示)等來進(jìn)行照明。而且，也可以設(shè)置多個(gè)反射光用照明裝置121，對(duì)這里的反射光用照明裝置121進(jìn)行平面排列來作為平面照明。這樣的平面照明對(duì)于避免由鏡面反射光產(chǎn)生的圖像品質(zhì)的劣化(高亮等)是有效的。另外，在本實(shí)施方式的粒子測定裝置100中，為了進(jìn)行粒子圖像的明亮度測定，優(yōu)選以在攝像上始終保持一定明亮度的方式來設(shè)定微粒P的攝像時(shí)的照明條件。<透射光用照明裝置123 >透射光用照明裝置123設(shè)于載物臺(tái)101的下方，即，相對(duì)于載物臺(tái)101來說的、與載物臺(tái)101的基板載置面相反的一側(cè)，并向載物臺(tái)101照射規(guī)定亮度的光。作為該反射光用照明裝置121，例如，可以使用市場上銷售的鹵素?zé)襞?單燈式、多燈式均可)、LED照明、熒光管等。此外，也可以適當(dāng)?shù)刈酝干涔庥谜彰餮b置123經(jīng)透射擴(kuò)散板、偏光濾光片103等來進(jìn)行照明。而且，也可以設(shè)置多個(gè)透射光用照明裝置123，對(duì)這里的透射光用照明裝置123進(jìn)行平面排列來作為平面照明。這樣的平面照明對(duì)于抑制由鏡面反射光產(chǎn)生的圖像品質(zhì)的劣化(高亮等)是有效的。另外，在本實(shí)施方式的粒子測定裝置100中，為了進(jìn)行粒子圖像的明亮度測定，優(yōu)選以在攝像上始終保持一定明亮度的方式來設(shè)定微粒P的攝像時(shí)的照明條件。
<照明控制裝置125 >照明控制裝置125以分別獨(dú)立設(shè)定反射光用照明裝置121的亮度和透射光用照明裝置123的亮度的方式，對(duì)反射光用照明裝置121以及透射光用照明裝置123進(jìn)行控制。作為該照明控制裝置125，可以使用市場上銷售的產(chǎn)品。具體地講，作為照明控制裝置125，例如，可以使用能夠通過外部信號(hào)來獨(dú)立地開/關(guān)(0N/0FF)反射光用照明裝置121以及透射光用照明裝置123的裝置，而且，也可以使用能夠分別獨(dú)立地變更反射光用照明裝置121以及透射光用照明裝置123的亮度的裝置。具體地講，在使用自透射光用照明裝置123照射的光經(jīng)微粒P透射后的透射光進(jìn)行攝像的情況下，照明控制裝置125以將透射光用照明裝置123的亮度設(shè)為不為O的規(guī)定亮度，且將反射光用照明裝置121的亮度設(shè)為O的方式進(jìn)行控制。此外，在使用從反射光用照明裝置121照射的光在微粒P的表面反射的反射光進(jìn)行攝像的情況下，照明控制裝置125以將透射光用照明裝置123的亮度設(shè)為以I或2以上的條件設(shè)定了的規(guī)定亮度，且將反射光用照明裝置121的亮度設(shè)為不為O的規(guī)定亮度的方式進(jìn)行控制。 <圖像處理裝置130 >圖像處理裝置130對(duì)在通過透射光圖像生成部113生成的透射光圖像中被識(shí)別為微粒P的攝像圖像的候補(bǔ)的I個(gè)或2個(gè)以上的透射光粒子的位置及大小與在通過反射光圖像生成部115生成的反射光圖像中被識(shí)別為微粒P的攝像圖像的候補(bǔ)的I個(gè)或2個(gè)以上的反射光粒子的位置及大小進(jìn)行比較，由此，使位置及大小的差在規(guī)定范圍以內(nèi)的透射光粒子與反射光粒子建立對(duì)應(yīng)，基于該對(duì)應(yīng)結(jié)果，計(jì)算出透射光粒子的位置及大小來作為微粒P的位置及大小，并且計(jì)算出反射光粒子或透射光粒子的代表明亮度來作為微粒P的明亮度。在此，對(duì)通過攝像圖像的圖像處理進(jìn)行的粒子的識(shí)別方法加以說明。在透射光圖像中，背景始終為高明亮度，因此，如果存在作為測定對(duì)象的不透明微粒P，則在透射光圖像內(nèi)，低明亮度的區(qū)域被識(shí)別為粒子圖像(透射光粒子)。此外，在反射光圖像中，背景根據(jù)透射光用照明裝置123的亮度而不同，而作為測定對(duì)象的不透明微粒P如果為與背景明亮度無關(guān)的亮色(高明亮度)粒子，則形成高明亮度區(qū)域，如果為暗色(低明亮度)粒子，則形成低明亮度區(qū)域。因此，在反射光圖像中，微粒P在與背景明亮度存在一定程度的明亮度差的情況下被識(shí)別為粒子圖像(反射光粒子)，而在與背景明亮度具有相同程度的明亮度的情況下并不被識(shí)別為粒子圖像。例如，在反射光圖像的背景為高明亮度的情況下，高明亮度的微粒P不被識(shí)別為粒子圖像，而低明亮度的微粒P被識(shí)別為暗色的粒子圖像。接下來，參照?qǐng)D3，對(duì)本實(shí)施方式的圖像處理裝置130的詳細(xì)構(gòu)成加以說明。圖3為表示本實(shí)施方式的圖像處理裝置130的功能構(gòu)成的框圖。如圖3所示，圖像處理裝置130主要具有透射光粒子檢測部131、透射光粒子信息計(jì)算部133、反射光粒子檢測部135、反射光粒子信息計(jì)算部137、建立對(duì)應(yīng)處理部139、粒子信息計(jì)算部141。透射光粒子檢測部131基于使用規(guī)定的明亮度閾值將透射光圖像二值化而獲得的透射光二值化圖像的明亮度分布(二值化圖像由高明亮度側(cè)的像素與低明亮度側(cè)的像素構(gòu)成)，將透射光二值化圖像的像素坐標(biāo)中低明亮度的像素集合的像素區(qū)域確定為存在透射光粒子的區(qū)域，并檢測該透射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)。透射光粒子檢測部131將與檢測到的透射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)相關(guān)的信息傳送至透射光粒子信息計(jì)算部133。另外，關(guān)于獲得透射光二值化圖像時(shí)所使用的規(guī)定的明亮度閾值的設(shè)定例，將在后面加以記述。透射光粒子信息計(jì)算部133基于透射光粒子檢測部131的檢測結(jié)果，即，與從透射光粒子檢測部131傳送來的透射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)相關(guān)的信息，對(duì)至少透射光粒子的位置及大小進(jìn)行計(jì)算。在此，本實(shí)施方式的透射光粒子的位置，例如可以使用存在于假定在透射光二值化圖像中所識(shí)別的透射光粒子為圓形的情況下的中心位置的像素的位置坐標(biāo)等來表示。此外，本實(shí)施方式的透射光粒子的大小，例如可以使用假定在透射光二值化圖像中所識(shí)別的透射光粒子為圓形的情況下的該圓形的面積等來表示。此外，透射光粒子信息計(jì)算部133也可以在計(jì)算上述透射光粒子的面積的基礎(chǔ)上，計(jì)算假定透射光粒子為圓形的情況下的直徑(與圓形相當(dāng)?shù)闹睆?，或者，取代上述透射光粒子的面積，僅計(jì)算假定透射光粒子為圓形的情況下的直徑(與圓形相當(dāng)?shù)闹睆?來作為透射光粒子的大小。另外，透射光粒子信息計(jì)算部133將與已計(jì)算出的透射光粒子的中心位置、面積、 直徑等相關(guān)的信息傳送至建立對(duì)應(yīng)處理部139以及粒子信息計(jì)算部141。此外，透射光粒子信息算出部133也可以將與已計(jì)算出的透射光粒子的中心位置、面積、直徑等相關(guān)的信息記錄于粒子測定裝置100的存儲(chǔ)裝置(未作圖示)。反射光粒子檢測部135基于通過攝像裝置110進(jìn)行了攝像后得到的反射光圖像或?qū)⒃摲瓷涔鈭D像二值化而獲得的反射光二值化圖像的明亮度分布，將反射光圖像或反射光二值化圖像的像素坐標(biāo)中與周圍像素的明亮度差在規(guī)定值以上的像素集合的像素區(qū)域確定為存在反射光粒子的區(qū)域，并檢測該反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)。在此，本實(shí)施方式中，反射光粒子檢測部135也可以基于使用上述“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”將反射光圖像二值化而獲得的圖像的明亮度分布，將反射光圖像的像素坐標(biāo)中低明亮度的像素集合的像素區(qū)域確定為存在反射光粒子的區(qū)域，并檢測反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)。此外，在通過攝像裝置110進(jìn)行了攝像后得到的反射光圖像中，能夠作為粒子識(shí)別的像素區(qū)域的明亮度與該像素區(qū)域周圍的像素區(qū)域(背景)的明亮度差大，在很容易從反射光圖像直接識(shí)別粒子的情況下，反射光粒子檢測部135也可以并不將反射光圖像二值化，而是根據(jù)反射光圖像直接確定反射光粒子的存在區(qū)域，并檢測該存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)。另外，反射光粒子檢測部135將與檢測到的反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)相關(guān)的信息傳送至反射光粒子信息計(jì)算部137。反射光粒子信息計(jì)算部137基于反射光粒子檢測部135的檢測結(jié)果，即，與從反射光粒子檢測部135傳送來的反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)相關(guān)的信息，對(duì)至少反射光粒子的位置及大小進(jìn)行計(jì)算。在此，本實(shí)施方式的反射光粒子的位置，例如可以使用存在于假定在反射光圖像或反射光二值化圖像中所識(shí)別的反射光粒子為圓形的情況下的中心位置的像素的位置坐標(biāo)等來表示。此外，本實(shí)施方式的反射光粒子的大小，例如可以使用假定在反射光圖像或反射光二值化圖像中所識(shí)別的反射光粒子為圓形的情況下的該圓形的面積等來表示。此外，反射光粒子信息計(jì)算部137也可以在計(jì)算上述反射光粒子的面積的基礎(chǔ)上，計(jì)算假定反射光粒子為圓形的情況下的直徑(與圓形相當(dāng)?shù)闹睆?，或者，取代上述反射光粒子的面積，僅計(jì)算假定反射光粒子為圓形的情況下的直徑(與圓形相當(dāng)?shù)闹睆?來作為反射光粒子。另外，反射光粒子信息計(jì)算部137將與已計(jì)算出的反射光粒子的中心位置、面積、直徑等相關(guān)的信息傳送至建立對(duì)應(yīng)處理部139以及粒子信息計(jì)算部141。此外，反射光粒子信息計(jì)算部137也可以將與已計(jì)算出的反射光粒子的中心位置、面積、直徑等相關(guān)的信息記錄于粒子測定裝置100的存儲(chǔ)裝置(未作圖示)。建立對(duì)應(yīng)處理部139基于透射光粒子信息計(jì)算部133以及反射光粒子信息計(jì)算部137的計(jì)算結(jié)果，即，與從透射光粒子信息計(jì)算部133傳送來的透射光粒子的中心位置、面積、直徑等相關(guān)的信息以及與從反射光粒子信息計(jì)算部137傳送來的反射光粒子的中心位置、面積、直徑等相關(guān)的信息，將反射光粒子的位置及大小與所有透射光粒子的位置及大小進(jìn)行比較，使位置及大小的差分別在規(guī)定范圍以內(nèi)的透射光粒子與反射光粒子建立對(duì)應(yīng)。此外，建立對(duì)應(yīng)處理部139將與任何透射光粒子均不對(duì)應(yīng)的反射光粒子從微粒P的攝像圖 像的候補(bǔ)中排除。在此，反射光粒子與透射光粒子的位置的差，例如可以表示為反射光粒子的中心位置與透射光粒子的中心位置的距離。該距離近(規(guī)定范圍內(nèi))意味著反射光粒子與透射光粒子為相對(duì)于同一微粒P的攝像圖像的可能性。此外，反射光粒子與透射光粒子的大小的差，例如可以表示為反射光粒子的面積與透射光粒子的面積的差，或者，反射光粒子的與圓形相當(dāng)?shù)闹睆脚c透射光粒子的與圓形相當(dāng)?shù)闹睆降牟?。這些面積或直徑的差小(規(guī)定范圍內(nèi))意味著反射光粒子與透射光粒子為相對(duì)于同一微粒P的攝像圖像的可能性。在本實(shí)施方式中，如果上述反射光粒子與透射光粒子的位置的差和反射光粒子與透射光粒子的大小的差均在規(guī)定范圍內(nèi)，則判斷為反射光粒子與透射光粒子為相對(duì)于同一微粒P的攝像圖像的概率高，使這些反射光粒子和透射光粒子相對(duì)應(yīng)。此外，建立對(duì)應(yīng)處理部139將透射光粒子與反射光粒子的對(duì)應(yīng)結(jié)果，例如，與(I)彼此建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子與反射光粒子的組合表、(2)與任何反射光粒子均不對(duì)應(yīng)的透射光粒子的列表、(3)與任何透射光粒子均不對(duì)應(yīng)的反射光粒子的列表等相關(guān)的信息傳送至粒子信息計(jì)算部141。此外，建立對(duì)應(yīng)處理部139也可以將與上述(I) (3)的列表等相關(guān)的信息記錄于粒子測定裝置100的存儲(chǔ)裝置(未作圖示)。不過，包含于(3)的列表中的反射光粒子從微粒P的攝像圖像的候補(bǔ)中被排除，所以，建立對(duì)應(yīng)處理部139不必一定將與
(3)的列表相關(guān)的信息傳送至粒子信息計(jì)算部141。另外，關(guān)于透射光粒子與反射光粒子的對(duì)應(yīng)方法的詳細(xì)內(nèi)容，將在后面加以記述。粒子信息計(jì)算部141基于從建立對(duì)應(yīng)處理部139傳送來的透射光粒子與反射光粒子的對(duì)應(yīng)結(jié)果，計(jì)算透射光粒子的位置及大小來作為微粒P的位置及大小，計(jì)算與透射光粒子對(duì)應(yīng)的反射光粒子的代表明亮度來作為微粒的明亮度，并計(jì)算與任何反射光粒子均不對(duì)應(yīng)的透射光粒子的明亮度來作為規(guī)定明亮度。在此，在夾著明亮度閾值而位于與上述反射光粒子的代表明亮度相反側(cè)的明亮度區(qū)域內(nèi)適當(dāng)?shù)卮_定規(guī)定明亮度即可。例如，在明亮度閾值為100、反射光粒子的代表明亮度為120的情況下，可以將規(guī)定明亮度設(shè)定為80。特別是，在本實(shí)施方式中，粒子信息計(jì)算部141將對(duì)應(yīng)于與反射光粒子相對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒P識(shí)別為具有比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值低的明亮度的暗色粒子，將對(duì)應(yīng)于與任何反射光粒子均不對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒P識(shí)別為具有比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值高的明亮度的亮色粒子。<遮光板 127 >此外，根據(jù)需要，本實(shí)施方式的粒子測定裝置100也可進(jìn)一步具有遮光板127。以遮光板127的上端例如與載物臺(tái)101的下面(與基板載置面相反側(cè))相接，且覆蓋透射光用照明裝置123的周圍的方式配置遮光板127即可。此外，遮光板127的下端可以是開放的，也可以是封閉的。該遮光板127的作用是在關(guān)閉了通過透射光用照明裝置123進(jìn)行的照明時(shí)，防止光從透射光用照明裝置123的周圍射入，使載物臺(tái)101的背面成為暗色。因此，在暗室內(nèi)實(shí)施微粒P的位置、大小以及明亮度等的測定的所有操作的情況下，不需要設(shè)置遮光板127。以上，對(duì)本實(shí)施方式的圖像處理裝置130的處理進(jìn)行了說明。上述的各處理部可以通過圖像處理裝置130的運(yùn)算處理裝置執(zhí)行各種程序來實(shí)現(xiàn)，或者，也可以通過專門適 于上述各處理部的功能的硬件來實(shí)現(xiàn)。這一點(diǎn)，在后述的其他實(shí)施方式中也是相同的。(粒子測定方法)以上，對(duì)本實(shí)施方式的粒子測定裝置100詳細(xì)地進(jìn)行了說明，接下來，參照?qǐng)D4，對(duì)使用上述粒子測定裝置100的本實(shí)施方式的粒子測定方法詳細(xì)地加以說明。圖4為表示本實(shí)施方式的粒子測定方法的處理流程的流程圖。本實(shí)施方式的粒子測定方法是使用上述粒子測定裝置100來對(duì)散布于平坦的基板I上或載物臺(tái)101上的微粒P的位置、大小以及明亮度進(jìn)行測定的方法，如以下所說明的，其主要包括分析用樣本的加工步驟、透射光圖像生成步驟、反射光圖像生成步驟和圖像處理步驟。<分析用樣本的加工步驟>首先，加工分析(粒子測定)用的樣本。具體地講，將待驗(yàn)微粒P (例如，在煉鐵廠內(nèi)的特定場所捕集到的降塵粒子)散布于基板I上，將該基板I載置于載物臺(tái)101上或?qū)⑽⒘直接散布于載物臺(tái)101上(S101)。此時(shí)，以各粒子之間盡量不接觸的方式來調(diào)整散布量，并通過壓勺等適當(dāng)?shù)厥挂焉⒉嫉奈⒘均勻。另外，散布于基板I上的微粒P的個(gè)數(shù)并未被特別限定(在使用已捕集的降塵的情況下，無需將其全部的量作為分析用樣本來進(jìn)行加工)，但為了評(píng)價(jià)試樣的偏差的影響，優(yōu)選至少使用100個(gè)以上的微粒P作為分析用樣本。此外，在使用來自煉鐵廠的降塵來作為待驗(yàn)品的情況下，由于降塵通常為ΦΙΟμπι以上的粗大粒子，因此，在散布降塵粒子時(shí)，可以利用降塵粒子在大氣中的自由落下。具體地講，例如，用匙子酉起捕集到的降塵并使其從上方落下至基板上，由此，能夠?qū)⒔祲m粒子散布于基板上。使用如上所生成的分析用樣本來實(shí)施以下的透射光圖像生成工序、反射光圖像生成步驟和圖像處理步驟。<透射光圖像生成步驟>在透射光圖像生成步驟中，如圖4所示，通過照明控制裝置125，以將透射光用照明裝置123的亮度設(shè)為不為O的規(guī)定亮度，且將反射光用照明裝置121的亮度設(shè)為0(關(guān)閉通過反射光照明裝置121進(jìn)行的照明)的方式進(jìn)行設(shè)定(S103)。然后，在像這樣設(shè)定了照明的狀態(tài)下，通過攝像裝置110對(duì)微粒P進(jìn)行攝像，攝像裝置110的透射光圖像生成部113生成透射光圖像(S105)。另外，透射光圖像生成部113將所生成的透射光圖像傳送至圖像處理裝置130。<反射光圖像生成步驟>在反射光圖像生成步驟中，如圖4所示，通過照明控制裝置125進(jìn)行設(shè)定，以便將透射光用照明裝置123的亮度設(shè)為以I或2以上的條件被設(shè)定了的規(guī)定亮度，且將反射光用照明裝置121的亮度設(shè)為不為O的規(guī)定亮度(S107)。然后，在像這樣設(shè)定了照明的狀態(tài)下，通過攝像裝置110對(duì)微粒P進(jìn)行攝像，攝像裝置110的反射光圖像生成部115生成反射光圖像(S109)。另外，反射光圖像生成部115將所生成的反射光圖像傳送至圖像處理裝置130。在此，本實(shí)施方式的反射光圖像生成步驟中，照明控制裝置125將來自透射光用照明裝置123的照明的亮度設(shè)定為，使反射光圖像上的反射光粒子的背景明亮度成為比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值高的明亮度的亮度(規(guī)定亮度)。該情況下的“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”例如能夠如下地加以計(jì)算。首先，準(zhǔn)備校正樣本例子，該校正樣本粒子具有針對(duì)欲將粒子的明亮度識(shí)別為“明(明亮度高)”和“暗(明亮度低)”的測定對(duì)象的微粒 P的邊界反射率。接著，在將反射光用照明裝置121設(shè)為規(guī)定亮度，且關(guān)閉透射光用照明裝置123 (滅燈)的條件下，對(duì)拍攝校正樣本粒子而獲得的圖像進(jìn)行圖像處理，計(jì)算包含于與校正樣本粒子相對(duì)應(yīng)的像素區(qū)域內(nèi)的所有像素的平均明亮度。能夠?qū)⑦@樣計(jì)算出的校正樣本粒子的平均明亮度作為“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”來使用。計(jì)算用于區(qū)別上述粒子明暗的明亮度閾值時(shí)的邊界反射率意味著，用于將具有比該反射率(邊界反射率)高的反射率的粒子判斷為亮色、將具有比該反射率低的反射率的粒子判斷為暗色的反射率的邊界值，即，意味著作為將粒子的明亮度區(qū)分為亮色和暗色時(shí)的邊界的反射率。在此，粒子表面的反射率為與照明條件無關(guān)的粒子固有性質(zhì)。因此，能夠根據(jù)包含于測定對(duì)象的樣本(微粒群)的微粒P的種類適當(dāng)?shù)卮_定邊界反射率。此外，在不能準(zhǔn)備具有邊界反射率的粒子的情況下，也可以準(zhǔn)備作為用于判斷亮色粒子的基準(zhǔn)的亮色校正粒子和作為用于判斷暗色粒子的基準(zhǔn)的暗色校正粒子，對(duì)拍攝各粒子而獲得的圖像進(jìn)行圖像處理，分別求出亮色校正粒子的平均明亮度和暗色校正粒子的平均明亮度，進(jìn)而，將所求出的兩者的平均明亮度的平均值作為用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值來使用。而且，也可以取代準(zhǔn)備上述校正樣本粒子或亮色校正粒子/暗色校正粒子，而是對(duì)拍攝具有邊界反射率的灰色的顏色樣紙而獲得的圖像進(jìn)行圖像處理，計(jì)算包含于攝像圖像的所有像素的平均明亮度，將所計(jì)算出的平均明亮度作為用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值來使用。<圖像處理步驟>以下說明的圖像處理步驟的各步驟分別通過圖3中舉例示出的圖像處理裝置130的各處理部來執(zhí)行。這一點(diǎn)，在后述的其他實(shí)施方式中也是相同的。在圖像處理步驟中，首先，在通過透射光圖像生成部113生成的透射光圖像中，對(duì)作為測定對(duì)象的微粒P的攝像圖像的候補(bǔ)而被識(shí)別的I個(gè)或2個(gè)以上的透射光粒子(并非實(shí)際存在的粒子，而是作為攝像圖像中的粒子的圖像被識(shí)別的像素區(qū)域)進(jìn)行檢測(S111)。在此，參照?qǐng)D5，對(duì)透射光粒子的檢測方法加以說明。圖5為表示使用本實(shí)施方式的透射光圖像的圖像處理方法的一例的說明圖。圖5 (a)表示在基板I上排成一列的微粒Pl P3的側(cè)視圖以及在該攝像圖像內(nèi)連接該各微粒Pl P3的中心的直線上的明亮度分布，圖5 (b)為與圖5 (a)位置對(duì)齊的經(jīng)二值化后的攝影圖像。在以下的圖中，其定義相同。如圖5 (a)所示，在微粒P1、P2、P3存在的位置，透射光圖像中的各像素的明亮度成為比背景明亮度低的明亮度。這是因?yàn)椋緦?shí)施方式中的測定對(duì)象的微粒P1、P2、P3為不透明粒子，由此，在微粒P1、P2、P3存在的位置，從這些微粒的下方照射的光不會(huì)透射，所以，在透射光圖像上被識(shí)別為暗色(明亮度低的區(qū)域)，而另一方面，散布有微粒P1、P2、P3的基板I或載物臺(tái)101是透明的，由此，從下方照射的光將透射，在透射光圖像上被識(shí)別為亮色(明亮度高的區(qū)域)。在對(duì)透射光粒子進(jìn)行檢測時(shí)，首先，使用規(guī)定的明亮度閾值Tp對(duì)透射光圖像進(jìn)行二值化，并生成透射光二值化圖像。作為此時(shí)的規(guī)定的明亮度閾值Tp，使用比相當(dāng)于通過透射光照明裝置123進(jìn)行照明時(shí)從透明粒子透射的光的明亮度的明亮度閾值低的明亮度閾值。作為“相當(dāng)于通過透射光照明裝置123進(jìn)行照明時(shí)從透明粒子透射的光的明亮度的明亮度閾值(以下，稱為“明亮度閾值ΤρΟ”)”，例如，設(shè)為預(yù)先通過對(duì)預(yù)先拍攝透明或半透明的粒子(玻璃微粒等)而獲得的粒子圖像進(jìn)行處理而求出的各粒子的代表明亮度中最低的明 亮度即可。這樣確定出的明亮度閾值TpO成為比不透明粒子在透射光圖像上被識(shí)別為粒子的像素區(qū)域的代表明亮度高的明亮度。另外，在此，“代表明亮度”為代表被識(shí)別為粒子的整個(gè)像素區(qū)域的明亮度。作為“代表明亮度”，例如，可以使用該像素區(qū)域中的各像素的明亮度的平均值、各像素的明亮度的中值等。此外，為了去除上述像素區(qū)域中存在的像素的明亮度的異常值，也可以將去除了最大明亮度的像素和最低明亮度的像素的各像素的明亮度的平均值作為“代表明亮度”使用。而且，在被識(shí)別為粒子的像素區(qū)域的周緣部，由于高亮等，一般，明亮度急變的情況很多，為了排除這樣的像素，并消除這樣的高亮等的影響，也可以將去除了周緣部的像素的各像素明亮度的平均值作為“代表明亮度”使用。此外，明亮度閾值Tp的設(shè)定方法并不限于上述方法，只要是能夠在使用了透射光的攝像圖像中識(shí)別出不透明粒子的方法，則可以為任何方法。而且，在攝像裝置110的視野內(nèi)的全域獲得完全均勻的照度實(shí)際上是困難的，由此，在進(jìn)行二值化之前，對(duì)已記錄的像素的明亮度增減作為像素的二維位置函數(shù)的修正值，并對(duì)圖像內(nèi)的照度偏差進(jìn)行修正即可。作為該情況下的修正值的計(jì)算方法，例如，可以通過本實(shí)施方式中所使用的攝像裝置110預(yù)先對(duì)散射光反射率值已知的灰色的試件(testpiece)進(jìn)行攝影，并將此時(shí)從已記錄的圖像中的所有像素的平均明亮度值中減去了各像素的明亮度的結(jié)果作為各像素的明亮度修正值來使用。如果修正值與像素的動(dòng)態(tài)范圍相比十分小，則通過該修正方法所產(chǎn)生的誤差將變小。此外，優(yōu)選以該修正值變小的方式，盡可能地使攝影上的照度均勻。如圖5(b)所示，如上所獲得的透射光二值化圖像由高明亮度(圖示為白色區(qū)域)的像素和低明亮度(圖示為斜線區(qū)域)的像素構(gòu)成，在該透射光二值化圖像中，粒子存在的區(qū)域被識(shí)別為低明亮度的像素。因此，根據(jù)透射光二值化圖像中的相鄰像素的二值化明亮度的連接關(guān)系，將相同的二值化明亮度的像素(在本實(shí)施方式中為低明亮度的像素)相連續(xù)、且與其他區(qū)域(在本實(shí)施方式中為高明亮度的像素存在的區(qū)域)相獨(dú)立的區(qū)域確定為微粒PU P2、P3存在的區(qū)域，S卩，透射光粒子Pip、P2p、P3p存在的區(qū)域。而且，對(duì)已確定的透射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測，基于該位置坐標(biāo)，計(jì)算透射光粒子Pip、P2p、P3p的位置(例如，中心位置)以及大小(例如，面積或直徑)，并記錄在設(shè)于圖像處理裝置130的存儲(chǔ)裝置(未作圖示)等(S113)。接著，在通過反射光圖像生成部115生成的反射光圖像中，對(duì)被識(shí)別為測定對(duì)象的微粒P的攝像圖像的候補(bǔ)的I個(gè)或2個(gè)以上的反射光粒子(并非實(shí)際存在的粒子，而是被識(shí)別為攝像圖像中的粒子的圖像的像素區(qū)域)進(jìn)行檢測(S115)。在此，參照?qǐng)D6以及圖7，對(duì)反射光粒子的檢測方法加以說明。圖6為表示使用了本實(shí)施方式的反射光圖像的圖像處理方法的一例的說明圖。圖7為表示使用了本實(shí)施方式的反射光圖像的圖像處理方法的其他例的說明圖。如圖6 (a)以及圖7 (a)所示，反射光圖像中的各像素的明亮度由微粒P1、P2、P3的明亮度決定。即，反射光圖像是利用向散布有微粒P1、P2、P3的基板I或載物臺(tái)101照射了的光的反射光拍攝而成的，因此，各微粒的攝像圖像(反射光粒子)的反射光圖像上的明 亮度與實(shí)際的微粒P1、P2、P3的明亮度的高低相對(duì)應(yīng)。例如，若設(shè)微粒P1、P2為明亮度高的粒子(亮色粒子，Pl的明亮度> P2的明亮度)，微粒P3為明亮度低的粒子(暗色粒子)，則在反射光圖像中，與微粒PU P2存在的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的像素的明亮度被識(shí)別為亮色(明亮度高的區(qū)域)，與微粒P3存在的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的像素的明亮度被識(shí)別為暗色(明亮度低的區(qū)域)。在本實(shí)施方式的對(duì)反射光粒子進(jìn)行檢測的方法的一例中，如圖6 (a)所示，首先，使用規(guī)定的明亮度閾值Trl對(duì)反射光圖像進(jìn)行二值化，生成反射光二值化圖像。作為此時(shí)的規(guī)定的明亮度閾值Trl，例如，可以使用上述“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”。另外，也可以在對(duì)反射光圖像進(jìn)行二值化之前，對(duì)已記錄的像素的明亮度增減作為像素的二維位置的函數(shù)的修正值，并對(duì)圖像內(nèi)的照度的偏差進(jìn)行修正，這一點(diǎn)與對(duì)透射光圖像進(jìn)行二值化的情況是相同的。如圖6 (b)所示，如上所獲得的反射光二值化圖像由高明亮度(圖示為白色區(qū)域)的像素和低明亮度(圖示為斜線區(qū)域)的像素構(gòu)成。因此，根據(jù)反射光二值化圖像中的相鄰像素的二值化明亮度的連接關(guān)系，將相同的二值化明亮度的像素(在本實(shí)施方式中為低明亮度的像素)連續(xù)、且與其他區(qū)域(在本實(shí)施方式中為高明亮度的像素存在的區(qū)域)相獨(dú)立的區(qū)域確定為作為粒子候補(bǔ)的反射光粒子P3r。而且，對(duì)已確定的反射光粒子P3r的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測，基于該位置坐標(biāo)，計(jì)算反射光粒子Pr的位置(例如，中心位置)以及大小(例如，面積或直徑)，并將其記錄在設(shè)于圖像處理裝置130的存儲(chǔ)裝置(未作圖示)等(S117)。再者，作為參考，在圖6 (b)中用虛線將各粒子的存在區(qū)域(通過透射光二值化圖像求出的部分)表示為Pip、P2p、P3p。這樣，在反射光圖像中，并非始終能夠識(shí)別出基板I上的所有粒子，或者，即使在所識(shí)別的粒子中，其粒子面積也可能與實(shí)際的粒子的橫截面積有很大不同。此外，如圖7 (a)所示，在能夠被識(shí)別為通過攝像裝置110進(jìn)行了攝像后得到的反射光圖像中的粒子的像素區(qū)域的明亮度與該像素區(qū)域周圍的像素區(qū)域(背景)的明亮度的差很大，且很容易從反射光圖像直接識(shí)別粒子的情況下，即使并不如上所述地對(duì)反射光圖像進(jìn)行二值化，如圖7 (b)所示，也能夠從反射光圖像直接確定反射光粒子Pr的存在區(qū)域。例如，能夠使用圖像中的明亮度梯度來識(shí)別粒子的輪郭，并確定粒子范圍。而且，也可以對(duì)像這樣確定了的反射光粒子Pr的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測。
另外，以上所說明的處理,例如能夠利用標(biāo)準(zhǔn)地搭載于Image-Pro Plus (MediaCybernetics, Inc注冊(cè)商標(biāo))這樣的市場上銷售的圖像處理軟件的粒子圖像處理計(jì)量功能加以實(shí)施。例如,在Image-Pro Plus ver. 5中，具備對(duì)特定的數(shù)字圖像進(jìn)行一般的粒子圖像處理的功能，例如，二值化、明亮度變換、像素中的明亮度運(yùn)算、粒子識(shí)別、粒子圖心位置的計(jì)算、對(duì)粒子賦予號(hào)碼、粒子的特征量(明亮度、色相、面積、縱橫比、圓度等)的計(jì)算、對(duì)粒子中有無孔進(jìn)行識(shí)別、在粒子中存在孔的情況下的孔在粒子中的面積比的計(jì)算等的功能。在圖像處理步驟中，接下來，通過對(duì)如上所述地計(jì)算出的I個(gè)或2個(gè)以上的透射光粒子的位置及大小與I個(gè)或2個(gè)以上的反射光粒子的位置及大小進(jìn)行比較，進(jìn)行將位置及大小的差在規(guī)定范圍以內(nèi)的透射光粒子與反射光粒子建立對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)處理(S119)。本實(shí)施方式的對(duì)應(yīng)處理例如是通過將各反射光粒子與所有透射光粒子(不過，已經(jīng)與特定的反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子除外)進(jìn)行比較來進(jìn)行的。具體地講，計(jì)算所關(guān)注的反射光粒子的中心位置與和該反射光粒子進(jìn)行比較的所有透射光粒子的中心位置之間的距離(中心位置間距離)，將該中心位置間距比規(guī)定的界限距離小的透射光粒子中具有最短的中心位置間距的透射光粒子作為與所關(guān)注的反射光粒子相對(duì)應(yīng)的透射光粒子 的候補(bǔ)。作為此時(shí)的界限距離的例子，例如，可以列舉出與測定對(duì)象的微粒P的平均直徑接近的值(在微粒P為來自煉鐵廠的降塵的情況下，為10 μ m)或與反射光粒子比較的透射光粒子的直徑的30%的長度等。接下來，在對(duì)所關(guān)注的反射光粒子和相對(duì)應(yīng)的透射光粒子的候補(bǔ)的面積進(jìn)行比較，而這些面積的比率(例如，反射光粒子的面積/透射光粒子的面積)為規(guī)定的界限比率范圍內(nèi)的情況下，將上述透射光粒子的候補(bǔ)與所關(guān)注的反射光粒子相對(duì)應(yīng)。作為此時(shí)的界限比率的范圍的例子，設(shè)為O. 5 I. 2即可。另一方面，在上述面積的比率為規(guī)定的界限比率范圍外的情況下，判斷為并非與所關(guān)注的反射光粒子相對(duì)應(yīng)的透射光粒子。這樣，在與所關(guān)注的反射光粒子相對(duì)應(yīng)的透射光粒子不存在的情況下，判斷為該反射光粒子為虛假粒子，即，并非微粒P的攝像圖像的候補(bǔ)，并將該反射光粒子從微粒P的攝像圖像的候補(bǔ)中排除。在進(jìn)行該對(duì)應(yīng)處理時(shí)，本實(shí)施方式中，在將反射光圖像中的背景(被識(shí)別為粒子的像素區(qū)域的周圍的區(qū)域)的明亮度設(shè)定為比“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”高的明亮度的狀態(tài)下，拍攝反射光圖像。因此，在反射光二值化圖像上被識(shí)別為粒子的微粒僅為具有比背景明亮度低的明亮度的粒子，即，對(duì)應(yīng)于暗色的微粒P3的粒子圖像，而對(duì)應(yīng)于亮色的微粒P1、P2的粒子圖像不會(huì)在本實(shí)施方式的反射光二值化圖像上被識(shí)別出來。因此，在本實(shí)施方式中，上述對(duì)應(yīng)處理的結(jié)果是，如果有與反射光粒子(圖6以及圖7的P3r)相對(duì)應(yīng)的透射光粒子(圖5的P3p)，則將對(duì)應(yīng)于該透射光粒子(P3p)的微粒(P3)識(shí)別為具有比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值低的明亮度的暗色粒子(S121)。另一方面，步驟S121的判斷結(jié)果是，如果有與任何反射光粒子均不對(duì)應(yīng)的透射光粒子(圖5的Plp，P2p)，則將對(duì)應(yīng)于該透射光粒子(Plp，P2p)的微粒(Pl，P2)識(shí)別為具有比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值高的明亮度的亮色粒子(S123 )。另外，如果有與任何透射光粒子均不對(duì)應(yīng)的反射光粒子，則將該反射光粒子從微粒P的攝像圖像的候補(bǔ)中排除(S125)?；谌缫陨夏菢舆M(jìn)行的對(duì)應(yīng)處理的結(jié)果，計(jì)算透射光粒子的位置及大小來作為微粒P的位置及大小，并計(jì)算反射光粒子或透射光粒子的代表明亮度來作為微粒P的明亮度(S127)。具體地講，計(jì)算與任一反射光粒子相對(duì)應(yīng)的透射光粒子的中心位置及大小(半徑或面積)來作為對(duì)應(yīng)于該透射光粒子的微粒P的位置及大小，計(jì)算反射光粒子的代表明亮度來作為微粒P的明亮度(在本實(shí)施方式的情況下，設(shè)為具有比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值低的明亮度的暗色粒子)。此外，對(duì)于與任何反射光粒子均不對(duì)應(yīng)的透射光粒子，其中心位置及大小的計(jì)算方法與上述相同，而作為微粒P的明亮度，對(duì)該透射光粒子的代表明亮度進(jìn)行計(jì)算(在本實(shí)施方式的情況下，設(shè)為具有比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值高的明亮度的亮色粒子)。此外，作為與微粒P相關(guān)的信息，也可以根據(jù)預(yù)先已求出的微粒P的粒徑，對(duì)將微粒P假定為球形的情況下的體積進(jìn)行計(jì)算和記錄。而且，根據(jù)需要，也可以適當(dāng)?shù)匕戳Ｗ拥拿髁炼?在本實(shí)施方式中，分別針對(duì)暗色粒子與亮色粒子)，對(duì)粒度構(gòu)成比或總體積、暗色粒子與亮色粒子的總體積的比率等進(jìn)行計(jì)算和記錄。在此，參照?qǐng)D8，對(duì)上述對(duì)應(yīng)處理的詳細(xì)內(nèi)容加以說明。圖8為表示本實(shí)施方式的 對(duì)應(yīng)處理的流程的一例的流程圖。另外，圖8所示的對(duì)應(yīng)處理的例子中，在設(shè)于粒子測定裝置100的存儲(chǔ)裝置(未作圖示)，作為反射光粒子的數(shù)據(jù)，相對(duì)應(yīng)地記錄有用于識(shí)別各粒子的粒子序號(hào)il (il = 1,2,…，nl)和各粒子的中心位置的像素坐標(biāo)[Xil，Yil]以及面積Sil。此外，在存儲(chǔ)裝置，作為透射光粒子的數(shù)據(jù)，相對(duì)應(yīng)地記錄有用于識(shí)別各粒子的粒子序號(hào)i2 ( 2 = 1,2,…，n2)和各粒子的中心位置的像素坐標(biāo)[Xi2，Υ 2]以及面積Si2。此夕卜，例如，設(shè)為將il = I的反射光粒子的中心位置的坐標(biāo)表示為[XII，Y11]，將面積表示為SllJf i2 = I的透射光粒子的中心位置的坐標(biāo)表示為[X21，Y21]，將面積表示為S21等。以下，對(duì)使用了這樣的數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)處理方法的一例詳細(xì)地加以說明。如圖8所示，首先，進(jìn)行反射光粒子的判別。對(duì)反射光粒子的粒子序號(hào)il進(jìn)行初始化，將其設(shè)為“il = 0”(S151)，從存儲(chǔ)裝置讀出與粒子序號(hào)il = I的反射光粒子相關(guān)的數(shù)據(jù)，S卩，il = I的反射光粒子的中心位置的坐標(biāo)[XII，Yll]以及面積Sll (S153)。相同地，對(duì)透射光粒子的粒子序號(hào)i2進(jìn)行初始化，將其設(shè)為“i2 = O”(S155)，從存儲(chǔ)裝置讀出與粒子序號(hào)i2 = I的透射光粒子相關(guān)的數(shù)據(jù)，即，i2 = I的透射光粒子的中心位置的坐標(biāo)[X21，Y21]以及面積 S21 (S157)。接著，對(duì)于il = l、i2 = I的情況，判斷[乂11，￥11]與[乂21，￥21]之間的距離(中心位置間距)是否為規(guī)定的界限距離(例如，ΙΟμπι)以下(S159)。該判斷的結(jié)果是，在判斷為中心位置間距在界限距離以下的情況下，作為與il = I的反射光粒子相對(duì)應(yīng)的透射光粒子的候補(bǔ)(對(duì)應(yīng)候補(bǔ))，增加i2 = I的透射光粒子(S161)，對(duì)i2加I (S163)，設(shè)為“i2 =2”。另一方面，步驟S159的判斷結(jié)果是，在判斷為中心位置間距超過界限距離的情況下，作為對(duì)應(yīng)候補(bǔ)，不增加i2 = I的透射光粒子，對(duì)i2加I (S163)，設(shè)為“i2 = 2”。接著，從存儲(chǔ)裝置讀出與粒子序號(hào)i2 = 2的透射光粒子相關(guān)的數(shù)據(jù)，即， 2 = 2的透射光粒子的中心位置的坐標(biāo)[X22，Y22]以及面積S22 (S157)。這樣一來，重復(fù)步驟S159 S163的處理直至“i2 > n2”(S165)。即，對(duì)所有i2 (= I n2)進(jìn)行步驟S157 S163的處理。接著，以上處理的結(jié)果是，對(duì)與il = I的反射光粒子相對(duì)應(yīng)的透射光粒子的候補(bǔ)的個(gè)數(shù)是否為O進(jìn)行判斷(S167)，在候補(bǔ)的個(gè)數(shù)為O的情況下，并不進(jìn)行粒子的對(duì)應(yīng)，而是對(duì)il加1，設(shè)為il = 2，并進(jìn)入下一個(gè)反射光粒子數(shù)據(jù)的處理(S169)。另一方面，在步驟S167的判斷結(jié)果是候補(bǔ)的個(gè)數(shù)不為O的情況下，進(jìn)一步判斷候補(bǔ)的個(gè)數(shù)是否為I (S171)。
在該步驟S171的判斷結(jié)果是候補(bǔ)的個(gè)數(shù)為I的情況(例如，僅i2 = I的粒子為候補(bǔ)的情況)下，判斷該候補(bǔ)的透射光粒子的面積Si2與反射光粒子的面積Sil的比率是否在界限比率范圍內(nèi)(S173)。該步驟S173的判斷結(jié)果是在界限比率范圍內(nèi)的情況下，使這些透射光粒子(i2 = I)與反射光粒子(il = I)相對(duì)應(yīng)，將這些粒子圖像識(shí)別為暗色(低明亮度)的微粒P的攝像圖像(S175)，對(duì)il加1，設(shè)為il = 2，并進(jìn)入下一個(gè)反射光粒子數(shù)據(jù)的處理(S169)。另一方面，步驟S173的判斷結(jié)果是在界限比率范圍外的情況下，并不建立透射光粒子與反射光粒子的對(duì)應(yīng)，對(duì)il加I (S169)，設(shè)為“il = 2”。此外，步驟S171的判斷結(jié)果是候補(bǔ)的個(gè)數(shù)不為I的情況下，即，候補(bǔ)的個(gè)數(shù)為2以上的情況下，僅使這些候補(bǔ)中反射光粒子的面積Sil與透射光粒子的面積Si2的面積比率在規(guī)定的界限比率范圍內(nèi)的粒子序號(hào)i2的透射光粒子與反射光粒子(il = I)相對(duì)應(yīng)。即，存在多個(gè)透射光粒子與同一反射光粒子對(duì)應(yīng)的情況。此后，將這些粒子圖像識(shí)別為暗色(低明亮度)的微粒P的攝像圖像(S177)，對(duì)il加1，設(shè)為il = 2，并進(jìn)入下一個(gè)反射光粒子數(shù)據(jù)的處理(S169)。
接著，在針對(duì)下一個(gè)反射光粒子數(shù)據(jù)(il = 2)的粒子對(duì)應(yīng)處理中，從存儲(chǔ)裝置讀出與粒子序號(hào)il = 2的透射光粒子相關(guān)的數(shù)據(jù)，即，il = 2的透射光粒子的中心位置的坐標(biāo)[X12，Y12]以及面積S12 (S157)。這樣一來，重復(fù)步驟S153 S177的處理直至“il >nl”(S179)。即，對(duì)所有的il (= I nl)進(jìn)行步驟S153 S177的處理。以上的處理結(jié)束后，進(jìn)行透射光粒子的判別。再次對(duì)粒子序號(hào)i2進(jìn)行初始化，將其設(shè)為“i2 = 0”(S181)。進(jìn)而，根據(jù)i2 = I的透射光粒子，判斷該透射光粒子是否與任一反射光粒子(il = I nl)相對(duì)應(yīng)(被識(shí)別為暗色粒子)(S183)。該判斷的結(jié)果是該透射光粒子與任一反射光粒子相對(duì)應(yīng)的情況下，對(duì)i2加1，設(shè)為i2 = 2，并進(jìn)入下一個(gè)反射光粒子數(shù)據(jù)的處理(S185)。另一方面，步驟S183的判斷結(jié)果是該透射光粒子未與任何反射光粒子相對(duì)應(yīng)的情況下，將該透射光粒子識(shí)別為亮色粒子(S187)，對(duì)i2加1，設(shè)為i2 = 2，并進(jìn)入下一個(gè)反射光粒子數(shù)據(jù)的處理(S185 )。接著，對(duì)i2 = 2的透射光粒子進(jìn)行上述步驟S183 S187的處理，重復(fù)以上的處理直至“i2>n2”(S189)。S卩，對(duì)所有i2 (= I n2)進(jìn)行步驟S183 S187的處理。這樣一來，能夠?qū)⑺械耐干涔饬Ｗ?i2 = I n2)識(shí)別為暗色粒子或亮色粒子的任一。另外，與任何透射光粒子均不對(duì)應(yīng)的反射光粒子從測定對(duì)象的微粒P的攝像圖像的候補(bǔ)中排除。(本實(shí)施方式的粒子測定裝置以及粒子測定方法的優(yōu)點(diǎn))根據(jù)以上所說明的本實(shí)施方式的粒子測定裝置100以及使用了該裝置的粒子測定方法，通過反射光照明裝置121，從微粒P的上方進(jìn)行照明，在使用來自該微粒P的反射光對(duì)微粒P進(jìn)行了攝像后得到的粒子圖像中主要預(yù)測出多個(gè)明亮度高的干擾的情況下，能夠進(jìn)行精度高的粒子圖像處理計(jì)量。作為明亮度高的干擾的第一代表例，包括通過來自上方的照明(來自反射光照明裝置121的照明)的鏡面反射產(chǎn)生的高亮。在這樣的高亮所存在的粒子圖像中，高亮部分的像素?cái)?shù)占對(duì)應(yīng)于微粒P的像素?cái)?shù)的比例一般為10%以上而不足50%。在僅使用通過來自上方的照明(反射光)進(jìn)行了攝像后得到的圖像來判斷微粒的明亮度的情況下，即使本來為明亮度低的暗色粒子，在高亮部分的明亮度也高，所以，存在將該暗色粒子誤認(rèn)為亮色粒子的可能性。對(duì)此，根據(jù)本實(shí)施方式，即使存在高亮部分，也能夠僅通過粒子的暗色部分來判斷粒子本來的明亮度。而且，根據(jù)使用來自下方的照明(透射光)進(jìn)行了攝像后得到的圖像來計(jì)算粒子的面積，因此不會(huì)產(chǎn)生下述測定誤差在使用來自上方的照明(反射光)進(jìn)行了攝像后得到的圖像中，因?qū)瞪Ｗ幼鳛楦吡敛糠值娜笔螤疃蛔R(shí)別為粒子所產(chǎn)生的粒子面積的測定誤差。此外，因?yàn)榕c上述相同的理由，根據(jù)本實(shí)施方式，通過粒子以外的鏡面反射(例如，來自載物臺(tái)表面的鏡面反射)所產(chǎn)生的攝像物也不會(huì)被誤認(rèn)為粒子。
此外，作為明亮度高的干擾的第二代表例，包括存在于焦點(diǎn)距離范圍外的測定對(duì)象外的粒子(例如，顯微鏡鏡頭的污垢)。即使是并未存在于載物臺(tái)101上的測定對(duì)象外的粒子(例如，污垢)，若其存在于攝像范圍內(nèi)，則也存在該粒子被作為圖像記錄的情況。這樣的粒子由于攝像裝置(照相機(jī))的焦點(diǎn)未對(duì)準(zhǔn)，所以會(huì)產(chǎn)生離焦，并被記錄為整體很大且明亮度略高的像素。這種情況對(duì)于使用來自上方的照明(反射光)進(jìn)行了攝像后得到的圖像和使用來自下方的照明(透射光)進(jìn)行了攝像后得到的圖像都是相同的。在僅通過使用來自上方的照明進(jìn)行了攝像后得到的圖像判斷了這樣的粒子的明亮度的情況下，不能單純判斷是明亮度低的粒子還是測定對(duì)象外的粒子。對(duì)此，本實(shí)施方式中，在對(duì)使用來自下方的照明進(jìn)行了攝像后得到的圖像進(jìn)行二值化并進(jìn)行圖像處理時(shí)，將通過這樣的離焦產(chǎn)生的高明亮度的粒子從粒子的測定對(duì)象中排除(在使用來自焦距已對(duì)準(zhǔn)的粒子的下方的照明進(jìn)行了攝像后得到的圖像中，對(duì)應(yīng)于粒子的像素區(qū)域始終為規(guī)定值以下的低明亮度)，因此，并不會(huì)誤認(rèn)測定對(duì)象外的粒子。[第二實(shí)施方式]接下來，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的粒子測定裝置以及粒子測定方法加以說明，并主要對(duì)不同于上述第一實(shí)施方式的構(gòu)成詳細(xì)地加以說明。(粒子測定裝置)本實(shí)施方式的粒子測定裝置與上述第一實(shí)施方式的粒子測定裝置100在反射光圖像生成部、反射光粒子檢測部以及粒子信息計(jì)算部的功能上有所不同。具體地講，本實(shí)施方式的反射光圖像生成部在以下的狀態(tài)下生成反射光圖像，SP，以與第一實(shí)施方式相反地、反射光圖像上的反射光粒子的背景明亮度比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值低的明亮度的方式，通過照明控制裝置設(shè)定了透射光用照明裝置的亮度的狀態(tài)。此外，本實(shí)施方式的反射光粒子檢測部基于使用用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值來對(duì)反射光圖像進(jìn)行二值化而獲得的反射光二值化圖像的明亮度分布，將反射光圖像的像素坐標(biāo)中高明亮度的像素集合的像素區(qū)域確定為反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)該反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測。S卩，在本實(shí)施方式的反射光二值化圖像中，背景明亮度變?yōu)榈兔髁炼葌?cè)，僅具有比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值高的明亮度的微粒P能被識(shí)別為反射光粒子。因此，本實(shí)施方式的粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于通過建立對(duì)應(yīng)處理部與反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒P識(shí)別為具有比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值高的明亮度的亮色粒子，將對(duì)應(yīng)于與任何反射光粒子均不對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒P識(shí)別為具有比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值低的明亮度的暗色粒子。
S卩，在本實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式的情況相反地，對(duì)應(yīng)于與任一反射光粒子相對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒為亮色粒子，對(duì)應(yīng)于與任何反射光粒子均不對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒為暗色粒子。(粒子測定方法)以上，對(duì)本實(shí)施方式的粒子測定裝置進(jìn)行了說明，接著，參照?qǐng)D9，對(duì)本實(shí)施方式的粒子測定方法中的反射光粒子檢測方法加以說明。圖9為表示使用了本實(shí)施方式的反射光圖像的圖像處理方法的一例的說明圖。如圖9 (a)所示，反射光圖像中的各像素的明亮度由微粒P1、P2、P3的明亮度決定。即，反射光圖像是利用向散布有微粒PU P2、P3的基板I或載物臺(tái)101照射了的光的反射光拍攝而成的，因此，各微粒的攝像圖像(反射光粒子)的反射光圖像上的明亮度與實(shí)際的微粒P1、P2、P3的明亮度的高低對(duì)應(yīng)。例如，若設(shè)微粒P1、P2為明亮度高的粒子(亮色 粒子，Pl的明亮度> 2的明亮度)，微粒P3為明亮度低的粒子(暗色粒子)，則在反射光圖像中，與微粒Pl、P2存在的區(qū)域?qū)?yīng)的像素的明亮度被識(shí)別為亮色(明亮度高的區(qū)域)，與微粒P3存在的區(qū)域?qū)?yīng)的像素的明亮度被識(shí)別為暗色(明亮度低的區(qū)域)。在本實(shí)施方式中隊(duì)反射光粒子進(jìn)行檢測的方法的一例中，如圖9 (a)所示，首先，使用規(guī)定的明亮度閾值Tr2對(duì)反射光圖像進(jìn)行二值化，生成反射光二值化圖像。作為此時(shí)的規(guī)定的明亮度閾值Tr2，例如，可以使用上述“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”。另外，也可以在對(duì)反射光圖像進(jìn)行二值化之前，對(duì)已記錄的像素的明亮度增減作為像素的二維位置的函數(shù)的修正值，并對(duì)圖像內(nèi)的照度的偏差進(jìn)行修正，這一點(diǎn)與第一實(shí)施方式的情況相同。如圖9 (b)所示，如以上所獲得的反射光二值化圖像由高明亮度(圖示為白色區(qū)域)的像素和低明亮度(圖示為斜線區(qū)域)的像素構(gòu)成。因此，根據(jù)反射光二值化圖像中的相鄰像素的二值化明亮度的連接關(guān)系，將相同的二值化明亮度的像素(在本實(shí)施方式中為高明亮度的像素)連續(xù)、且與其他區(qū)域(在本實(shí)施方式中為低明亮度的像素存在的區(qū)域)相獨(dú)立的區(qū)域確定為作為粒子候補(bǔ)的反射光粒子Plr以及P2r。而且，對(duì)已確定的反射光粒子Pr的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測，基于該位置坐標(biāo)，計(jì)算反射光粒子Pr的位置(例如，中心位置)以及大小(例如，面積或直徑)，并將其記錄于設(shè)于圖像處理裝置的存儲(chǔ)裝置(未作圖示)等。接下來，與第一實(shí)施方式同樣地進(jìn)行反射光粒子與透射光粒子的對(duì)應(yīng)處理，而在該對(duì)應(yīng)處理時(shí)，在本實(shí)施方式中，反射光圖像的背景(被識(shí)別為粒子的像素區(qū)域的周圍的區(qū)域)明亮度被設(shè)定為比“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”低的明亮度，在此狀態(tài)下，反射光圖像被拍攝下來。因此，在反射光二值化圖像上被識(shí)別為粒子的微粒僅為具有比背景明亮度高的明亮度的粒子，即，對(duì)應(yīng)于亮色的微粒P1，P2的粒子圖像，而對(duì)應(yīng)于暗色的微粒P3的粒子圖像不會(huì)在本實(shí)施方式的反射光二值化圖像上被識(shí)別出來。因此，在本實(shí)施方式中，上述對(duì)應(yīng)處理的結(jié)果是，如果有與反射光粒子(圖9的Plr, P2r)相對(duì)應(yīng)的透射光粒子(圖5的Plp，P2p)，則將對(duì)應(yīng)于該透射光粒子(Plp，P2p)的微粒(Pl，P2)識(shí)別為具有比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值高的明亮度的亮色粒子。另一方面，上述對(duì)應(yīng)處理的結(jié)果是，如果有與任何反射光粒子均不對(duì)應(yīng)的透射光粒子(圖5的P3p)，則將對(duì)應(yīng)于該透射光粒子(P3p)的微粒(P3)識(shí)別為具有比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值低的明亮度的暗色粒子。另外，如果有與任何透射光粒子均不對(duì)應(yīng)的反射光粒子，則將該反射光粒子從微粒P的攝像圖像的候補(bǔ)中排除，這一點(diǎn)與第一實(shí)施方式相同?；谌缫陨夏菢舆M(jìn)行的對(duì)應(yīng)處理的結(jié)果，計(jì)算透射光粒子的位置及大小來作為微粒P的位置及大小，并計(jì)算反射光粒子或透射光粒子的代表明亮度來作為微粒P的明亮度。具體地講，計(jì)算與任一反射光粒子相對(duì)應(yīng)的透射光粒子的中心位置及大小(半徑或面積)來作為對(duì)應(yīng)于該透射光粒子的微粒P的位置及大小，計(jì)算反射光粒子的代表明亮度來作為微粒P的明亮度(在本實(shí)施方式的情況下，設(shè)為具有比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值高的明亮度的亮色粒子)。此外，對(duì)于與任何反射光粒子均不對(duì)應(yīng)的透射光粒子，其中心位置及大小的計(jì)算方法與上述相同，而作為微粒P的明亮度，對(duì)該透射光粒子的代表明亮度進(jìn)行計(jì)算(在本實(shí)施方式的情況下，設(shè)為具有比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值低的明亮度的暗色粒子)。此外，作為與微粒P相關(guān)的信息，也可以根據(jù)預(yù)先已求出的微粒P的粒徑，對(duì)將微
粒P假定為球形的情況下的體積進(jìn)行計(jì)算和記錄。而且，根據(jù)需要，也可以適當(dāng)?shù)匕戳Ｗ拥拿髁炼?在本實(shí)施方式中，分別針對(duì)暗色粒子與亮色粒子)，對(duì)粒度構(gòu)成比或總體積、暗色粒子與亮色粒子的總體積的比率等進(jìn)行計(jì)算和記錄。(本實(shí)施方式的粒子測定裝置以及粒子測定方法的優(yōu)點(diǎn))根據(jù)以上已說明的本實(shí)施方式的粒子測定裝置以及使用了該裝置的粒子測定方法，在通過反射光照明裝置從測定對(duì)象的微粒的上方進(jìn)行照明，并在使用來自該微粒的反射光對(duì)微粒進(jìn)行了攝像后得到的粒子圖像中主要預(yù)測出多個(gè)明亮度低的干擾的情況下，能夠進(jìn)行精度高的粒子圖像處理計(jì)量。作為明亮度低的干擾的代表例，包括載置有散布了測定對(duì)象的微粒的基板或直接散布有微粒的透明載物臺(tái)上的半透明污垢。會(huì)有在透明載物臺(tái)上經(jīng)常存在油或指紋等的半透明污垢的情況，而這樣的污垢有時(shí)會(huì)被拍攝下來。在測定對(duì)象的微粒主要為高明亮度，而將用于識(shí)別相對(duì)低明亮度的暗色粒子的明亮度閾值設(shè)定為比較高的明亮度的情況下，在僅使用來自上方的照明進(jìn)行了攝像后得到的圖像的粒子識(shí)別中，存在將載物臺(tái)上的半透明污垢誤認(rèn)為粒子的可能性。對(duì)此，根據(jù)本實(shí)施方式，在對(duì)使用來自下方的照明進(jìn)行了攝像后得到的圖像進(jìn)行二值化并進(jìn)行圖像處理時(shí)，將這樣的載物臺(tái)上的污垢從粒子的測定對(duì)象中排除，因此，不會(huì)將載物臺(tái)上的污垢誤認(rèn)為粒子。[第三實(shí)施方式]接下來，對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的粒子測定裝置以及粒子測定方法加以說明，并主要對(duì)不同于上述第一以及第二實(shí)施方式的構(gòu)成詳細(xì)地加以說明。(粒子測定裝置)本實(shí)施方式的粒子測定裝置與上述第一以及第二實(shí)施方式的粒子測定裝置100在反射光圖像生成部、反射光粒子檢測部以及粒子信息計(jì)算部的功能上有所不同。更詳細(xì)地講，本實(shí)施方式的反射光圖像生成部以及反射光粒子檢測部具有上述第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式雙方的功能，由此，與第一以及第二實(shí)施方式不同地，本實(shí)施方式的粒子信息計(jì)算部能夠?qū)y定對(duì)象的微粒的明亮度識(shí)別為亮色粒子、暗色粒子以及中間色粒子的三種。以下，對(duì)詳細(xì)內(nèi)容加以說明。首先，本實(shí)施方式的反射光圖像生成部與第二實(shí)施方式的情況同樣地生成在以下狀態(tài)下對(duì)測定對(duì)象的微粒進(jìn)行攝像而獲得的暗背景時(shí)反射光圖像，即，以反射光圖像上的反射光粒子的背景明亮度成為比用于區(qū)別粒子明暗的第一明亮度閾值(以下，稱為“暗背景用明亮度閾值Tr3 (D)”)低的明亮度的方式，通過照明控制裝置設(shè)定了透射光用照明裝置的亮度的狀態(tài)。而且，在本實(shí)施方式的反射光圖像生成部，首先，預(yù)先確定作為比暗背景明亮度閾值Tr3 (D)低的明亮度閾值的第二明亮度閾值(定義為Tr3 (B))。接下來，與第一實(shí)施方式的情況相同地，在以反射光圖像上的反射光粒子的背景明亮度成為比上述Tr3 (B)高的明亮度的方式，通過照明控制裝置設(shè)定了透射光用照明裝置的亮度的狀態(tài)下，生成對(duì)測定對(duì)象的微粒進(jìn)行攝像而獲得的亮背景時(shí)反射光圖像。在此，暗背景用明亮度閾值Tr3 (D)以及亮背景用明亮度閾值Tr3 (B)可以通過與在第一以及第二實(shí)施方式中說明了的“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”相同的方法求出，因此，在本實(shí)施方式中，重要的是，暗背景用明亮度閾值Tr3 (D)為比亮背景用明亮度閾值Tr3 (B)高的明亮度。此外，首先，本實(shí)施方式的反射光粒子檢測部，與第二實(shí)施方式的情況同樣地，基 于使用暗背景用明亮度閾值Tr3 (D)對(duì)暗背景時(shí)反射光圖像進(jìn)行二值化而獲得的暗背景時(shí)反射光二值化圖像的明亮度分布，將暗背景時(shí)反射光圖像的像素坐標(biāo)中高明亮度的像素集合的像素區(qū)域確定為反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)該反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測。而且，本實(shí)施方式的反射光粒子檢測部，與第一實(shí)施方式的情況同樣地，基于使用亮背景用明亮度閾值Tr3 (B)對(duì)亮背景時(shí)反射光圖像進(jìn)行二值化而獲得的亮背景時(shí)反射光二值化圖像的明亮度分布，將亮背景時(shí)反射光圖像的像素坐標(biāo)中低明亮度的像素集合的像素區(qū)域確定為反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)該反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測。S卩，本實(shí)施方式中，在暗背景時(shí)反射光二值化圖像中，背景明亮度成為低明亮度偵牝僅具有比暗背景用明亮度閾值Tr3 (D)高的明亮度的微粒被識(shí)別為反射光粒子，在亮背景時(shí)反射光二值化圖像中，背景明亮度成為高明亮度側(cè)，僅具有比亮背景用明亮度閾值Tr3(B)低的明亮度的微粒能被識(shí)別為反射光粒子。此外，對(duì)于具有比亮背景用明亮度閾值Tr3(B )高的明亮度且具有比暗背景用明亮度閾值Tr3 (D )低的明亮度的微粒，不能夠在暗背景時(shí)反射光二值化圖像和亮背景時(shí)反射光二值化圖像的雙方中被識(shí)別。因此，本實(shí)施方式的粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于通過建立對(duì)應(yīng)處理部與存在于暗背景時(shí)反射光圖像中的反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒識(shí)別為具有比暗背景用明亮度閾值Tr3 (D)高的明亮度的亮色粒子，將對(duì)應(yīng)于與存在于亮背景時(shí)反射光圖像中的反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒識(shí)別為具有比亮背景用明亮度閾值Tr3 (B)低的明亮度的暗色粒子。另一方面，本實(shí)施方式的粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與任何反射光粒子均不對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒識(shí)別為具有亮色粒子與暗色粒子的中間明亮度(在本實(shí)施方式中為比亮背景用明亮度閾值Tr3 (B)高且比暗背景用明亮度閾值Tr3 (D)低的明亮度)的中間色粒子。即，在本實(shí)施方式中，對(duì)應(yīng)于與任一暗背景時(shí)反射光圖像中存在的反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒成為亮色粒子，對(duì)應(yīng)于與任一亮背景時(shí)反射光圖像中存在的反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒成為暗色粒子，對(duì)應(yīng)于與任何反射光粒子均不對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒成為中間色粒子。(粒子測定方法)以上，對(duì)本實(shí)施方式的粒子測定裝置進(jìn)行了說明，接著，參照?qǐng)D10，主要對(duì)本實(shí)施方式的粒子測定方法中的反射光粒子檢測方法加以說明。圖10為表示使用了本實(shí)施方式的反射光圖像的圖像處理方法的一例的說明圖。如圖10 (a)所示，反射光圖像中的各像素的明亮度由微粒P1、P2、P3的明亮度決定。即，反射光圖像是利用向散布有微粒Pl、P2、P3的基板I或載物臺(tái)101照射了的光的反射光拍攝而成的，因此，各微粒的攝像圖像(反射光粒子)的反射光圖像上的明亮度與實(shí)際的微粒Pl、P2、P3的明亮度的高低對(duì)應(yīng)。例如，若設(shè)微粒Pl為明亮度高的亮色粒子，微粒P2為具有中間明亮度的中間色粒子，微粒P3為明亮度低的粒子(暗色粒子)，則在反射光圖像中，與微粒PI存在的區(qū)域?qū)?yīng)的像素的明亮度被識(shí)別為亮色(明亮度高的區(qū)域)，與微 粒P3存在的區(qū)域?qū)?yīng)的像素的明亮度被識(shí)別為暗色(明亮度低的區(qū)域)，與微粒P2存在的區(qū)域?qū)?yīng)的像素的明亮度被識(shí)別為中間色(明亮度為中間區(qū)域)。在本實(shí)施方式中，與上述第一實(shí)施方式的情況同樣地，利用透射光對(duì)測定對(duì)象的微粒進(jìn)行攝像來生成透射光圖像，并在背景明亮度低于“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”的條件下，利用反射光來對(duì)微粒進(jìn)行攝像，由此，生成暗背景時(shí)反射光圖像。此外，在本實(shí)施方式中，與上述第二實(shí)施方式的情況同樣地，在背景明亮度高于“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”的條件下，利用反射光來對(duì)微粒進(jìn)行攝像，由此，也生成亮背景時(shí)反射光圖像。此后，如圖10 (a)所示，首先，使用暗背景用明亮度閾值Tr3 (D)對(duì)暗背景時(shí)反射光圖像進(jìn)行二值化，生成暗背景時(shí)反射光二值化圖像。作為此時(shí)的暗背景用明亮度閾值Tr3(D)，例如，可以使用上述“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”。此外，在本實(shí)施方式中，使用亮背景用明亮度閾值Tr3 (B)對(duì)亮背景時(shí)反射光圖像進(jìn)行二值化，一并生成亮背景時(shí)反射光二值化圖像。作為此時(shí)的亮背景用明亮度閾值Tr3(B)，例如，可以使用上述“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”，但需要該明亮度閾值是比暗背景用明亮度閾值Tr3 (D)低的明亮度值。另外，也可以在對(duì)暗背景時(shí)反射光圖像以及亮背景時(shí)反射光圖像進(jìn)行二值化之前，對(duì)已記錄的像素的明亮度增減作為像素的二維位置的函數(shù)的修正值，并對(duì)圖像內(nèi)的照度的偏差進(jìn)行修正，這一點(diǎn)與上述各實(shí)施方式的情況相同。如圖10 (b)、(c)所示，如以上所獲得的暗背景時(shí)反射光二值化圖像以及亮背景時(shí)反射光二值化圖像由高明亮度(圖示為白色區(qū)域)的像素和低明亮度(圖示為斜線區(qū)域)的像素構(gòu)成。因此，根據(jù)暗背景時(shí)反射光二值化圖像以及亮背景時(shí)反射光二值化圖像中的相鄰像素的二值化明亮度的連接關(guān)系，將相同的二值化明亮度的像素(在暗背景時(shí)反射光二值化圖像中為高明亮度的像素，在亮背景時(shí)反射光二值化圖像中為低明亮度的像素)連續(xù)、且與其他區(qū)域(在暗背景時(shí)反射光二值化圖像中為低明亮度的像素存在的區(qū)域，在亮背景時(shí)反射光二值化圖像中為高明亮度的像素存在的區(qū)域)相獨(dú)立的區(qū)域確定為作為粒子候補(bǔ)的反射光粒子(在暗背景反射光粒子中為Plr，在亮背景反射光粒子中為P3r)。而且，對(duì)已確定的反射光粒子Pr的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測，基于該位置坐標(biāo)，計(jì)算反射光粒子Pr的位置(例如，中心位置)以及大小(例如，面積或直徑)，并將其記錄于設(shè)于圖像處理裝置的存儲(chǔ)裝置(未作圖示)等。
接下來，與第一實(shí)施方式同樣地進(jìn)行反射光粒子與透射光粒子的對(duì)應(yīng)處理，而在該對(duì)應(yīng)處理時(shí)，在本實(shí)施方式中，暗背景時(shí)反射光圖像的背景(被識(shí)別為粒子的像素區(qū)域的周圍的區(qū)域)明亮度被設(shè)定為比“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”低的明亮度，在此狀態(tài)下，反射光圖像被拍攝下來。因此，在暗背景時(shí)反射光二值化圖像上被識(shí)別為粒子的微粒僅為具有比背景明亮度高的明亮度的粒子，即，對(duì)應(yīng)于亮色的微粒Pl的粒子圖像，對(duì)應(yīng)于暗色的微粒P3以及中間色的微粒P2的粒子圖像并不在本實(shí)施方式的暗背景時(shí)反射光二值化圖像上被識(shí)別出來。另一方面，亮暗背景時(shí)反射光圖像的背景(被識(shí)別為粒子的像素區(qū)域的周圍的區(qū)域)明亮度被設(shè)定為比“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”高的明亮度，在此狀態(tài)下，反射光圖像被拍攝下來。因此，在亮背景時(shí)反射光二值化圖像上被識(shí)別為粒子的微粒僅為具有比背景明亮度低的明亮度的粒子，即，對(duì)應(yīng)于暗色的微粒P3的粒子圖像，對(duì)應(yīng)于亮色的微粒Pl以及中間色的微粒P2的粒子圖像并不在本實(shí)施方式的亮背景時(shí)反射光二值化圖像上被識(shí)別出來。因此，在本實(shí)施方式中，例如，最初，使用暗背景時(shí)反射光二值化圖像來進(jìn)行第一對(duì)應(yīng)處理。其結(jié)果是，如果有與反射光粒子(圖10 (b)的Plr)建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子(圖5的Plp)，則將對(duì)應(yīng)于該透射光粒子(Plp)的微粒(Pl)識(shí)別為具有比暗背景用明亮度閾值 Tr3 (D)高(因此，比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值高)的明亮度的亮色粒子。接下來，在本實(shí)施方式中，上述第一對(duì)應(yīng)處理的結(jié)果是，對(duì)于與暗背景時(shí)反射光二值化圖像上的反射光粒子不相對(duì)應(yīng)的(未被識(shí)別為亮色粒子)透射光粒子，使用亮背景時(shí)反射光二值化圖像來進(jìn)行第二對(duì)應(yīng)處理。其結(jié)果是，如果有與反射光粒子(圖10 (c)的P3r)建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子(圖5的P3p)，則將對(duì)應(yīng)于該透射光粒子(P3p)的微粒(P3)識(shí)別為具有比亮背景用明亮度閾值Tr3 (B)低(因此，比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值低)的明亮度的暗色粒子。另一方面，上述第一以及第二對(duì)應(yīng)處理的結(jié)果是，如果有與任何反射光粒子均不對(duì)應(yīng)的透射光粒子(圖5的P2p)，則將對(duì)應(yīng)于該透射光粒子(P2p)的微粒(P2)識(shí)別為具有亮色粒子與暗色粒子的中間明亮度(在本實(shí)施方式中，為比亮背景用明亮度閾值Tr3 (B )高且比暗背景用明亮度閾值Tr3 (D)低的明亮度)的中間色粒子。另外，如果有與任何透射光粒子均不對(duì)應(yīng)的反射光粒子，則將該反射光粒子從微粒P的攝像圖像的候補(bǔ)中排除，這一點(diǎn)與第一實(shí)施方式相同?；谌缫陨夏菢舆M(jìn)行的對(duì)應(yīng)處理的結(jié)果，計(jì)算透射光粒子的位置及大小來作為微粒P的位置及大小，并計(jì)算反射光粒子或透射光粒子的代表明亮度來作為微粒P的明亮度。具體地講，計(jì)算與任一反射光粒子相對(duì)應(yīng)的透射光粒子的中心位置及大小(半徑或面積)來作為對(duì)應(yīng)于該透射光粒子的微粒P的位置及大小，計(jì)算反射光粒子的代表明亮度來作為微粒P的明亮度(在本實(shí)施方式的情況下，為亮色粒子或暗色粒子)。此外，對(duì)于與任何反射光粒子均不對(duì)應(yīng)的透射光粒子，其中心位置及大小的計(jì)算方法與上述相同，而作為微粒P的明亮度，對(duì)該透射光粒子的代表明亮度進(jìn)行計(jì)算(在本實(shí)施方式的情況下，為中間色粒子)。此外，作為與微粒P相關(guān)的信息，也可以根據(jù)預(yù)先已求出的微粒P的粒徑，對(duì)將微粒P假定為球形的情況下的體積進(jìn)行計(jì)算和記錄。而且，根據(jù)需要，也可以適當(dāng)?shù)匕戳Ｗ拥拿髁炼?在本實(shí)施方式中，分別針對(duì)暗色粒子、亮色粒子和中間色粒子)，對(duì)粒度構(gòu)成比或總體積、暗色粒子、亮色粒子和中間色粒子的總體積的比率等進(jìn)行計(jì)算和記錄。
(本實(shí)施方式的粒子測定裝置以及粒子測定方法的優(yōu)點(diǎn))根據(jù)以上已說明的本實(shí)施方式的粒子測定裝置以及使用了該裝置的粒子測定方法，第一，在通過反射光照明裝置從測定對(duì)象的微粒的上方進(jìn)行照明，并在使用來自該微粒的反射光對(duì)微粒進(jìn)行了攝像后得到的粒子圖像中，如在上述各實(shí)施方式中所說明的，主要預(yù)測出多個(gè)明亮度高的干擾或明亮度低的干擾的情況下，能夠進(jìn)行精度高的粒子圖像處理計(jì)量。第二，根據(jù)本實(shí)施方式的粒子測定裝置以及使用了該裝置的粒子測定方法，能夠?qū)y定對(duì)象的微粒的明亮度進(jìn)行比上述各實(shí)施方式的情況更詳細(xì)的識(shí)別(亮色粒子、暗色粒子以及中間色粒子的3種)。
第三，根據(jù)本實(shí)施方式的粒子測定裝置以及使用了該裝置的粒子測定方法，能夠與微粒在攝像時(shí)的條件變動(dòng)無關(guān)地、高精度地進(jìn)行微粒的明亮度的識(shí)別。即使在攝像對(duì)象為具有均勻反射率的同一微粒的情況下，在像素間或每次攝影中，明亮度也會(huì)變動(dòng)。作為這樣的明亮度變動(dòng)的理由，例如，包括由照明裝置的亮度或攝像裝置(照相機(jī))的攝像元件(例如，CCD元件)特征漂移等引起，或由攝影空間內(nèi)照明不均勻、各CCD元件間的特征的差引起等，現(xiàn)實(shí)當(dāng)中幾乎不可能完全防止明亮度的變動(dòng)。因此，在使用來自上方的照明(反射光)進(jìn)行了攝像時(shí)，作為識(shí)別明亮度的對(duì)象的微粒的圖像的平均明亮度接近背景明亮度的情況下，由于攝像時(shí)的明亮度的變動(dòng)，在微粒的周緣部不能識(shí)別出與背景像素的明亮度差的像素區(qū)域可能變動(dòng)。在極端的情況下，若背景明亮度變動(dòng)而微粒的平均明亮度與背景明亮度一致，則微粒將不被識(shí)別出來，而與此相對(duì)地，若背景明亮度向反方向變動(dòng)而產(chǎn)生微粒的平均明亮度與背景明亮度的差，則該微粒能被識(shí)別為粒子。即，使用來自上方的照明進(jìn)行了攝像的粒子(反射光粒子)的面積根據(jù)攝像條件而變動(dòng)。在此，一般通過使用來自下方的照明(透射光)進(jìn)行了攝像的粒子的圖像處理計(jì)量時(shí)的攝像條件的差產(chǎn)生的粒子面積的變動(dòng)很小，因此，在通過使用來自下方的照明進(jìn)行了攝像的粒子與使用來自上方的照明進(jìn)行了攝像的粒子的面積比進(jìn)行粒子明亮度的識(shí)別的情況下，由于使用來自上方的照明進(jìn)行了攝像的粒子的面積的變動(dòng)，對(duì)于同一粒子的明亮度(明/暗)的判斷也將變動(dòng)，形成粒子的明亮度識(shí)別的誤差。另一方面，在使用來自上方的照明進(jìn)行了攝像時(shí)，明亮度的識(shí)別對(duì)象的微粒的圖像的平均明亮度與背景明亮度的差很大的情況下，即使攝像時(shí)存在明亮度的變動(dòng)，由于粒子存在的區(qū)域較為明確，因此，粒子面積的變動(dòng)少(即使攝像條件稍許變動(dòng)，粒子的平均明亮度也不會(huì)與背景明亮度一致)。因此，相對(duì)于攝像條件的變動(dòng)的粒子的明亮度識(shí)別的誤差小。但是，即使在該情況下，在將背景的明亮度設(shè)成了 I種的條件下，依粒子明亮度的不同，可能存在與該I種背景明亮度接近的情況。因此，在本實(shí)施方式中，使用亮背景和暗背景的2種背景來對(duì)測定對(duì)象的微粒進(jìn)行攝像，暗色粒子的識(shí)別使用亮背景反射光圖像來進(jìn)行，亮色粒子的識(shí)別使用暗背景反射光圖像來進(jìn)行，由此，能夠始終確保背景與明亮度識(shí)別對(duì)象的微粒的間的大的明亮度差。因此，無論在何種條件下，都能夠始終使相對(duì)于攝像條件的變動(dòng)的粒子明亮度識(shí)別的誤差小。例如，在圖10中，通過亮背景攝影圖像，能夠使用已設(shè)定為遠(yuǎn)低于該背景的明亮度的閾值Tr3 (B)來無遺漏地識(shí)別暗色粒子。此外，相反地，通過暗背景攝影圖像，能夠使用已設(shè)定為遠(yuǎn)高于該背景的明亮度的閾值Tr3 (D)來無遺漏地識(shí)別亮色粒子。[第四實(shí)施方式]接下來，對(duì)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的粒子測定裝置以及粒子測定方法加以說明，并主要對(duì)不同于上述各實(shí)施方式的構(gòu)成詳細(xì) 地加以說明。(粒子測定裝置)本實(shí)施方式的粒子測定裝置與上述第三實(shí)施方式的粒子測定裝置在反射光圖像生成部、反射光粒子檢測部以及粒子信息計(jì)算部的功能上相類似。更詳細(xì)地講，在上述第三實(shí)施方式中，亮背景用明亮度閾值Tr3 (B)為比暗背景用明亮度閾值Tr3 (D)低的明亮度，而在本實(shí)施方式中，亮背景用明亮度閾值具有比暗背景用明亮度閾值高的明亮度，這一點(diǎn)上有很大不同。另一方面，與第三實(shí)施方式同樣地，本實(shí)施方式的粒子信息計(jì)算部也能夠?qū)y定對(duì)象的微粒的明亮度識(shí)別為亮色粒子、暗色粒子、中間色粒子的3種。以下，對(duì)詳細(xì)內(nèi)容加以說明。首先，本實(shí)施方式的反射光圖像生成部與第二實(shí)施方式的情況同樣地在以下狀態(tài)下生成對(duì)測定對(duì)象的微粒進(jìn)行攝像而獲得的暗背景時(shí)反射光圖像，即，以反射光圖像上的反射光粒子的背景明亮度成為比用于區(qū)別粒子明暗的第一明亮度閾值(以下，稱為“暗背景用明亮度閾值Tr4 (D)”)低的明亮度的方式，通過照明控制裝置設(shè)定了透射光用照明裝置的亮度的狀態(tài)。而且,本實(shí)施方式的反射光圖像生成部，與第一實(shí)施方式的情況同樣地，在以反射光圖像上的反射光粒子的背景明亮度成為比用于區(qū)別粒子明暗的、作為高于暗背景用明亮度閾值Tr4 (D)的明亮度閾值的第二明亮度閾值(以下，稱為“亮背景用明亮度閾值Tr4(B)”)高的明亮度的方式，通過照明控制裝置設(shè)定了透射光用照明裝置的亮度的狀態(tài)下，生成對(duì)測定對(duì)象的微粒進(jìn)行攝像而獲得的亮背景時(shí)反射光圖像。在此，暗背景用明亮度閾值Tr4 (D)以及亮背景用明亮度閾值Tr4 (B)可以通過在第一以及第二實(shí)施方式中說明了的“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”相同的方法求出，因此，在本實(shí)施方式中，重要的是，暗背景用明亮度閾值Tr4 (D)為比亮背景用明亮度閾值Tr4 (B)低的明亮度。此外，首先，本實(shí)施方式的反射光粒子檢測部，與第二實(shí)施方式的情況同樣地，基于使用暗背景用明亮度閾值Tr4 (D)對(duì)暗背景時(shí)反射光圖像進(jìn)行二值化而獲得的暗背景時(shí)反射光二值化圖像的明亮度分布，將暗背景時(shí)反射光圖像的像素坐標(biāo)中高明亮度的像素集合的像素區(qū)域確定為反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)該反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測。而且，本實(shí)施方式的反射光粒子檢測部，與第一實(shí)施方式的情況同樣地，基于使用亮背景用明亮度閾值Tr4 (B)對(duì)亮背景時(shí)反射光圖像進(jìn)行二值化而獲得的亮背景時(shí)反射光二值化圖像的明亮度分布，將亮背景時(shí)反射光圖像的像素坐標(biāo)中低明亮度的像素集合的像素區(qū)域確定為反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)該反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測。S卩，在本實(shí)施方式中，在暗背景時(shí)反射光二值化圖像中，背景明亮度成為低明亮度偵牝僅具有比暗背景用明亮度閾值Tr4 (D)高的明亮度的微粒被識(shí)別為反射光粒子，在亮背景時(shí)反射光二值化圖像中，背景明亮度成為高明亮度側(cè)，僅具有比亮背景用明亮度閾值Tr4(B)低的明亮度的微粒能被識(shí)別為反射光粒子。此外，本實(shí)施方式的暗背景用明亮度閾值Tr4 (D)成為比第三實(shí)施方式的暗背景用明亮度閾值Tr3 (D)低的值，亮背景用明亮度閾值Tr4 (B)成為比第三實(shí)施方式的亮背景用明亮度閾值Tr3 (B)高的值。因此，若使用這些閾值進(jìn)行二值化，則對(duì)于具有明亮度比暗背景用明亮度閾值Tr4 (D)高且比亮背景用明亮度閾值Tr4 (B)低的中間明亮度的微粒，將在暗背景時(shí)反射光二值化圖像和亮背景時(shí)反射光二值化圖像的雙方中被識(shí)別出來。因此，本實(shí)施方式的粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于通過建立對(duì)應(yīng)處理部與存在于暗背景時(shí)反射光圖像中的反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒作為具有比暗背景用明亮度閾值Tr4 (D)高的明亮度的亮色粒子的候補(bǔ)，將對(duì)應(yīng)于與存在于亮背景時(shí)反射光圖像中的反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒作為具有比亮背景用明亮度閾值Tr4 (B)低的明亮度的暗色粒子的候補(bǔ)。而且，本實(shí)施方式的粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與存在于暗背景時(shí)反射光圖像中的反射光粒子和存在于亮背景時(shí)反射光圖像中的反射光粒子的雙方建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒識(shí)別為具有亮色粒子與暗色粒子的中間明亮度的中間色 粒子，并將亮色粒子的候補(bǔ)中未被識(shí)別為中間色粒子的粒子識(shí)別為亮色粒子，將暗色粒子的候補(bǔ)中未被識(shí)別為中間色粒子的粒子識(shí)別為暗色粒子。即，在本實(shí)施方式中，對(duì)應(yīng)于與任一暗背景時(shí)反射光圖像中存在的反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒成為亮色粒子的候補(bǔ)，對(duì)應(yīng)于與任一亮背景時(shí)反射光圖像中存在的反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒成為暗色粒子的候補(bǔ)，對(duì)應(yīng)于與暗背景時(shí)反射光圖像以及亮背景時(shí)反射光圖像的雙方的反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒成為中間色粒子。此外，亮色粒子的候補(bǔ)中未被識(shí)別為中間色粒子的粒子成為亮色粒子，暗色粒子的候補(bǔ)中未被識(shí)別為中間色粒子的粒子成為暗色粒子。(粒子測定方法)以上，對(duì)本實(shí)施方式的粒子測定裝置進(jìn)行了說明，接著，參照?qǐng)D11，主要對(duì)本實(shí)施方式的粒子測定方法中的反射光粒子檢測方法加以說明。圖11為表示使用了本實(shí)施方式的反射光圖像的圖像處理方法的一例的說明圖。如圖11 (a)所示，反射光圖像中的各像素的明亮度由微粒P1、P2、P3的明亮度決定。即，反射光圖像是利用向散布有微粒Pl、P2、P3的基板I或載物臺(tái)101照射了的光的反射光拍攝而成的，因此，各微粒的攝像圖像(反射光粒子)的反射光圖像上的明亮度與實(shí)際的微粒Pl、P2、P3的明亮度的高低對(duì)應(yīng)。例如，若設(shè)微粒Pl為明亮度高的亮色粒子，微粒P2為具有中間明亮度的中間色粒子，微粒P3為明亮度低的粒子(暗色粒子)，則在反射光圖像中，與微粒Pl存在的區(qū)域?qū)?yīng)的像素的明亮度被識(shí)別為亮色(明亮度高的區(qū)域)，與微粒P3存在的區(qū)域?qū)?yīng)的像素的明亮度被識(shí)別為暗色(明亮度低的區(qū)域)，與微粒P2存在的區(qū)域?qū)?yīng)的像素的明亮度被識(shí)別為中間色(明亮度為中間的區(qū)域)。在本實(shí)施方式中，與上述第一實(shí)施方式的情況同樣地，利用透射光對(duì)測定對(duì)象的微粒進(jìn)行攝像并生成透射光圖像，并在背景明亮度低于“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”的條件下，利用反射光來對(duì)微粒進(jìn)行攝像，由此，生成暗背景時(shí)反射光圖像。此外，在本實(shí)施方式中，與上述第二實(shí)施方式的情況同樣地，在背景明亮度高于“用于區(qū)別粒子明暗明亮度閾值”的條件下，利用反射光來對(duì)微粒進(jìn)行攝像，由此，也生成亮背景時(shí)反射光圖像。
此后，如圖11 (a)所示，首先，使用暗背景用明亮度閾值Tr4 (D)對(duì)暗背景時(shí)反射光圖像進(jìn)行二值化，生成暗背景時(shí)反射光二值化圖像。作為此時(shí)的暗背景用明亮度閾值Tr4(D)，例如，可以使用上述“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”。此外，在本實(shí)施方式中，使用亮背景用明亮度閾值Tr4 (B)對(duì)亮背景時(shí)反射光圖像進(jìn)行二值化，一并生成亮背景時(shí)反射光二值化圖像。作為此時(shí)的亮背景用明亮度閾值Tr4(B)，例如，可以使用上述“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”，但需要該明亮度閾值是比暗背景用明亮度閾值Tr4 (D)高的明亮度值。另外，也可以在對(duì)暗背景時(shí)反射光圖像以及亮背景時(shí)反射光圖像進(jìn)行二值化之前，對(duì)已記錄的像素的明亮度增減作為像素的二維位置的函數(shù)的修正值，并對(duì)圖像內(nèi)的照度的偏差進(jìn)行修正，這一點(diǎn)與上述各實(shí)施方式的情況相同。如圖11 (b)、(c)所示，如以上所獲得的暗背景時(shí)反射光二值化圖像以及亮背景時(shí)反射光二值化圖像由高明亮度(圖示為白色區(qū)域)的像素和低明亮度(圖示為斜線區(qū)域) 的像素構(gòu)成。因此，根據(jù)暗背景時(shí)反射光二值化圖像以及亮背景時(shí)反射光二值化圖像中的相鄰像素的二值化明亮度的連接關(guān)系，將相同的二值化明亮度的像素(在暗背景時(shí)反射光二值化圖像中為高明亮度的像素，在亮背景時(shí)反射光二值化圖像中為低明亮度的像素)連續(xù)、且與其他區(qū)域(在暗背景時(shí)反射光二值化圖像中為低明亮度的像素存在的區(qū)域，在亮背景時(shí)反射光二值化圖像中為高明亮度的像素存在的區(qū)域)相獨(dú)立的區(qū)域確定為作為粒子候補(bǔ)的反射光粒子(在暗背景反射光粒子中為Plr、P2r，在亮背景反射光粒子中為P2r、P3r)。而且，對(duì)已確定的反射光粒子Pr的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測，基于該位置坐標(biāo)，計(jì)算反射光粒子Pr的位置(例如，中心位置)以及大小(例如，面積或直徑)，并將其記錄于設(shè)于圖像處理裝置的存儲(chǔ)裝置(未做圖示)等。接下來，與第一實(shí)施方式同樣地進(jìn)行反射光粒子與透射光粒子的對(duì)應(yīng)處理，而在該對(duì)應(yīng)處理時(shí)，在本實(shí)施方式中，暗背景時(shí)反射光圖像的背景(被識(shí)別為粒子的像素區(qū)域的周圍的區(qū)域)明亮度被設(shè)定為比“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”低的明亮度，在此狀態(tài)下，反射光圖像不拍攝下來。因此，在暗背景時(shí)反射光二值化圖像上被識(shí)別為粒子的微粒為具有比背景明亮度高的明亮度的粒子。在此，本實(shí)施方式的暗背景用明亮度閾值Tr4 (D)成為比第三實(shí)施方式的暗背景用明亮度閾值Tr3 (D)低的值。因此，若使用暗背景用明亮度閾值Tr4 (D)進(jìn)行二值化，則在暗背景時(shí)反射光二值化圖像上被識(shí)別為粒子的微粒為除了對(duì)應(yīng)于亮色的微粒Pl以外,還對(duì)應(yīng)于中間色的微粒P2的粒子。另一方面，亮暗背景時(shí)反射光圖像的背景(被識(shí)別為粒子的像素區(qū)域的周圍的區(qū)域)明亮度被設(shè)定為比“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”高的明亮度，在此狀態(tài)下，反射光圖像被拍攝下來。因此，在亮背景時(shí)反射光二值化圖像上被識(shí)別為粒子的微粒為具有比背景明亮度低的明亮度的粒子。在此，本實(shí)施方式的亮背景用明亮度閾值Tr4 (B)成為比第三實(shí)施方式的亮背景用明亮度閾值Tr3 (B)高的值。因此，若使用亮背景用明亮度閾值Tr4(B)進(jìn)行二值化，則在亮背景時(shí)反射光二值化圖像上被識(shí)別為粒子的微粒為除了對(duì)應(yīng)于暗色的微粒P3還對(duì)應(yīng)于中間色的微粒P2的粒子。這樣，對(duì)于中間色的微粒，將在暗背景時(shí)反射光二值化圖像和亮背景時(shí)反射光二值化圖像的雙方被識(shí)別出來。因此，在本實(shí)施方式中，例如，最初，使用暗背景時(shí)反射光二值化圖像進(jìn)行第一對(duì)應(yīng)處理。其結(jié)果是，如果有與反射光粒子(圖11 (b)的Plr，P2r)建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子(圖5的Plp，P2p)，則將對(duì)應(yīng)于該透射光粒子(Plp，P2p)的微粒(P1，P2)作為具有比暗背景用明亮度閾值Tr4 (D)高(因此，比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值高)的明亮度的亮色粒子的候補(bǔ)。接下來，在本實(shí)施方式中，使用亮背景時(shí)反射光二值化圖像進(jìn)行第二對(duì)應(yīng)處理。其結(jié)果是，如果有與反射光粒子(圖11(c)的P2r，P3r)建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子(圖5的P2p，P3p)，則將對(duì)應(yīng)于該透射光粒子(P2p，P3p)的微粒(P2，P3)作為具有比亮背景用明亮度閾值Tr4 (B)低(因此，比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值低)的明亮度的暗色粒子的候補(bǔ)。進(jìn)而，上述第一以及第二對(duì)應(yīng)處理的結(jié)果是，如果有與暗背景時(shí)反射光二值化圖像中的反射光粒子和亮背景時(shí)反射光二值化圖像中的反射光粒子的雙方建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子(圖5的P2p)，則將對(duì)應(yīng)于該透射光粒子(P2p)的微粒(P2)識(shí)別為具有亮色粒子與暗色粒子的中間明亮度(在本實(shí)施方式中，為比暗背景用明亮度閾值Tr4 (D)高且比亮背景用明亮度閾值Tr4 (B)低的明亮度)的中間色粒子。
此外，上述第一對(duì)應(yīng)處理的結(jié)果是，將被作為亮色粒子的候補(bǔ)的候補(bǔ)的透射光粒子中未被識(shí)別為中間色粒子的粒子(圖5的Plp)識(shí)別為亮色粒子，上述第二對(duì)應(yīng)處理的結(jié)果是，將被作為暗色粒子的候補(bǔ)的候補(bǔ)的透射光粒子中未被識(shí)別為中間色粒子的粒子(圖5的P3p)識(shí)別為暗色粒子。另外，如果有與任何透射光粒子均不對(duì)應(yīng)的反射光粒子，則將該反射光粒子從微粒P的攝像圖像的候補(bǔ)中排除，這一點(diǎn)與第一實(shí)施方式相同。例如，在圖11 (b)、(c)中，由于背景的明亮度偏差而在反射光圖像中產(chǎn)生Pnd或Pmd等的虛假的反射光粒子，而這樣的粒子由于不存在對(duì)應(yīng)的透射光粒子，所以能夠通過粒子對(duì)應(yīng)處理從最終所採用的粒子中排除?；谌缫陨夏菢舆M(jìn)行的對(duì)應(yīng)處理的結(jié)果，計(jì)算透射光粒子的位置及大小來作為微粒P的位置及大小，并計(jì)算反射光粒子或透射光粒子的代表明亮度來作為微粒P的明亮度。具體地講，計(jì)算與任一反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子的中心位置及大小(半徑或面積)來作為對(duì)應(yīng)于該透射光粒子的微粒P的位置及大小，計(jì)算反射光粒子的代表明亮度來作為微粒P的明亮度(在本實(shí)施方式的情況下，為亮色粒子或暗色粒子)。此外，對(duì)于與暗背景時(shí)反射光二值化圖像中的反射光粒子和亮背景時(shí)反射光二值化圖像中的反射光粒子的雙方建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子，其中心位置及大小的計(jì)算方法與上述相同，而作為微粒P的代表明亮度，對(duì)該暗背景反射光粒子以及亮背景反射光粒子的代表明亮度的平均值進(jìn)行計(jì)算(在本實(shí)施方式的情況下，為中間色粒子)。此外，作為與微粒P相關(guān)的信息，也可以根據(jù)預(yù)先已求出的微粒P的粒徑，對(duì)將微粒P假定為球形的情況下的體積進(jìn)行計(jì)算和記錄。而且，根據(jù)需要，也可以適當(dāng)?shù)匕戳Ｗ拥拿髁炼?在本實(shí)施方式中，分別針對(duì)暗色粒子、亮色粒子和中間色粒子)，對(duì)粒度構(gòu)成比或總體積、暗色粒子、亮色粒子和中間色粒子的總體積的比率等進(jìn)行計(jì)算和記錄。(本實(shí)施方式的粒子測定裝置以及粒子測定方法的優(yōu)點(diǎn))以上所說明的本實(shí)施方式的粒子測定裝置以及使用了該裝置的粒子測定方法中，具有與上述第三實(shí)施方式相同的優(yōu)點(diǎn)，但特別是在下述的點(diǎn)上比第三實(shí)施方式有利。即，在暗背景圖像中的背景明亮度的變動(dòng)(偏差)特別大的情況下，適用與第三實(shí)施方式相同的方法時(shí)，可以想到以確實(shí)超過背景明亮度偏差的最大值的方式將明亮度閾值Tr3(D)設(shè)定得極高。這是因?yàn)?，如不這樣，在中間明亮度的粒子圖像中明亮度偏差發(fā)生了重疊時(shí)，存在將該粒子誤認(rèn)為亮色粒子的可能性。該情況下，同樣地必須將亮背景圖像中的Trf(B)也設(shè)定得極低。其結(jié)果是，Tr3 (D)與Tr3 (B)的明亮度差變得極大，大部分的粒子被分類為中間色，因此，從明亮度分類的觀點(diǎn)來講并不理想。此外，在像這樣設(shè)定高閾值Tr3 (D)的情況下，本來，即使是亮色粒子，也存在該粒子中被識(shí)別為亮色的面積顯著減少的，在與透射光粒子的對(duì)應(yīng)處理中，粒子面積超過容許范圍，產(chǎn)生不能將該粒子識(shí)別為亮色粒子的危險(xiǎn)性。該現(xiàn)象在亮色粒子中明亮度偏差產(chǎn)生了重疊的情況下特別顯著。因此，從這些觀點(diǎn)來講，優(yōu)選將Tr3 (D)設(shè)定成較低的明亮度。同樣地，在亮背景圖像中的背景明亮度偏差極大的情況下，優(yōu)先將Tr3 (B)設(shè)定成較高的明亮度。但是，在第三實(shí)施方式的方法中，對(duì)于明亮度，存在Tr3 (D) > Tr3 (B)的制約，而不能充分滿足這些需求。此外，在將Tr3 (D)設(shè)定得低或?qū)r3 (B)設(shè)定得高的情況下，由于明亮度偏差，將大范圍地發(fā)生將一部分背景圖像識(shí)別為虛假的粒子的情況。因此，在背景明亮度的偏差極大的情況下，使用第三實(shí)施方式的方法是不適當(dāng)?shù)?。另一方面，在本?shí)施方式的情況下，即使Tr3 (D) < Tr3 (B)也沒有問題，所以，SP 使在背景明亮度的偏差極大的情況下，也能夠通過上述過度嚴(yán)格的閾值設(shè)定來回避識(shí)別粒子面積減少的問題。此外，在本實(shí)施方式中，兩次識(shí)別中間色粒子的大小，因此，即使特定的粒子由于明亮度偏差的重疊等而在一方的背景圖像被誤認(rèn)，如果在另一方的背景圖像進(jìn)行正常粒子識(shí)別，則能夠進(jìn)一步限定粒子判斷的誤差。[第五實(shí)施方式]接下來，對(duì)本發(fā)明的第五實(shí)施方式的粒子測定裝置以及粒子測定方法加以說明，并主要對(duì)不同于上述各實(shí)施方式的構(gòu)成詳細(xì)地加以說明。本實(shí)施方式的粒子測定裝置以及粒子測定方法并非將上述第三實(shí)施方式中用于進(jìn)行二值化的明亮度閾值分為暗背景用明亮度閾值和亮背景用明亮度閾值的2種，而是分為3種以上。本實(shí)施方式基本上是將第二實(shí)施方式變更為多階段的明亮度識(shí)別的實(shí)施方式。即，在同一反射光照明照度的條件下，將透射光照明照度以及對(duì)應(yīng)于該照度的明亮度閾值Tr2作為當(dāng)時(shí)最高的明亮度條件來進(jìn)行亮色粒子判別，對(duì)于未被識(shí)別為亮色粒子的透射光粒子，依次降低透射光照明照度以及對(duì)應(yīng)于該照度的明亮度閾值Tr2，通過每次進(jìn)行亮色粒子識(shí)別，將在各照明照度階段被識(shí)別的粒子群中的各粒子的代表明亮度作為相當(dāng)于此照度階段的明亮度(例如，明亮度閾值)來進(jìn)行對(duì)應(yīng)的方法。上述照明照度階段是預(yù)先以該反射光攝影時(shí)的背景明亮度成為規(guī)定值的方式來設(shè)定的。例如，以對(duì)應(yīng)背景明亮度成為等間隔的方式來設(shè)定各照明照度階段即可。同樣地，將對(duì)應(yīng)于各照明照度階段的明亮度閾值也設(shè)定成等間隔即可。不過，需要將該閾值設(shè)定成至少高于該照明照度階段內(nèi)的背景明亮度。例如，在粒子檢測部中使用256灰度階的CCD相機(jī)的情況(設(shè)為明亮度I (黑) 明亮度256 (白))下，將第I階段的背景明亮度設(shè)為明亮度192，將明亮度閾值設(shè)為明亮度224，在第2階段以后，將背景明亮度與明亮度閾值分別減少明亮度差64即可。[第六實(shí)施方式]
接下來，對(duì)本發(fā)明的第六實(shí)施方式的粒子測定裝置以及粒子測定方法加以說明，并主要對(duì)不同于上述各實(shí)施方式的構(gòu)成詳細(xì)地加以說明。(粒子測定裝置)本實(shí)施方式的粒子測定裝置與上述第一實(shí)施方式的粒子測定裝置100在照明控制裝置、反射光圖像生成部、反射光粒子檢測部、建立對(duì)應(yīng)處理部以及粒子信息計(jì)算部的功能上有所不同。具體地講，本實(shí)施方式的照明控制裝置能夠?yàn)橥该鞴庥谜彰餮b置設(shè)置反射光圖像上的反射光粒子的背景明亮度為比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值高的明亮度、且第一明亮度<第二明亮度< · · · <第N的明亮度(N為自然數(shù))的第I 第N的亮度。此外，本實(shí)施方式的反射光圖像生成部在透射光用照明裝置的亮度被設(shè)定成第I 第N的亮度的狀態(tài)下，分別生成第I 第N的反射光圖像(背景明亮度為第一反射光圖像<第二反射光圖像< · · ·<第N的反射光圖像)。
此外，本實(shí)施方式的反射光粒子檢測部基于使用用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值來對(duì)第I 第N的反射光圖像分別進(jìn)行二值化而獲得的圖像(第I 第N的反射光二值化圖像)的明亮度分布，將第I 第N的反射光二值化圖像的像素坐標(biāo)中高明亮度的像素集合的像素區(qū)域確定為反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測。此外，本實(shí)施方式的建立對(duì)應(yīng)處理部將在第η (η = I N)的反射光圖像中檢測到的反射光粒子的位置及大小和與在第(η - I)以前的反射光圖像中檢測到的反射光粒子不相對(duì)應(yīng)的透射光粒子(在η = I的情況下，為所有上述透射光粒子)的位置及大小進(jìn)行比較，并將位置及大小的差分別在規(guī)定范圍以內(nèi)的透射光粒子與反射光粒子對(duì)應(yīng)起來。例如，關(guān)于已經(jīng)與在第一反射光圖像中檢測到的反射光粒子相對(duì)應(yīng)的透射光粒子，并不進(jìn)行與在第2 第N的反射光圖像中檢測到的反射光粒子的對(duì)應(yīng)處理。而且，本實(shí)施方式的粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與存在于第I 第N的反射光圖像中的反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的各透射光粒子的微粒的明亮度識(shí)別為第I 第N的明亮度。例如，將對(duì)應(yīng)于與存在于第一反射光圖像中存在的反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒的明亮度識(shí)別為第一明亮度，將對(duì)應(yīng)于與存在于第二反射光圖像中的反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒的明亮度識(shí)別為第二明亮度等，對(duì)對(duì)應(yīng)于與存在于第I至第N的所有反射光圖像中的反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒的明亮度進(jìn)行識(shí)別。而且，此時(shí)的明亮度為第一明亮度<第二明亮度< · · ·<第N的明亮度。此外，本實(shí)施方式的粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與任何反射光粒子均不對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒識(shí)別為明亮度最聞的粒子。(粒子測定方法)以上，對(duì)本實(shí)施方式的粒子測定裝置進(jìn)行了說明，接著，主要對(duì)本實(shí)施方式的粒子測定方法中的反射光粒子的檢測方法加以說明。在本實(shí)施方式中，與上述第一實(shí)施方式的情況同樣地，利用透射光對(duì)測定對(duì)象的微粒進(jìn)行攝像來生成透射光圖像。此后，與上述第一實(shí)施方式同樣地，在背景明亮度比“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”低的條件下，利用反射光對(duì)微粒進(jìn)行攝像，由此生成反射光圖像。此時(shí)，改變背景的明亮度對(duì)微粒進(jìn)行攝像來生成反射光圖像，并以總計(jì)N種明亮度的背景對(duì)微粒進(jìn)行攝像。這樣，生成在第I 第N的背景明亮度(第一背景明亮度<第二背景明亮度< · · · <第N的背景明亮度)下被拍攝下來的第I 第N的反射光圖像。因此，第一反射光圖像成為在最低明亮度的背景下拍攝下來的圖像，第N的反射光圖像成為在最高明亮度的背景下拍攝下來的圖像。此后，使用“用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值”分別對(duì)第I 第N的反射光圖像進(jìn)行二值化，并生成第I 第N的反射光二值化圖像。另外，也可以在對(duì)各反射光圖像進(jìn)行二值化之前，對(duì)已記錄的像素的明亮度增減作為像素的二維位置的函數(shù)的修正值，并對(duì)圖像內(nèi)的照度的偏差進(jìn)行修正，這一點(diǎn)與上述各實(shí)施方式的情況相同。如以上那樣獲得的第I 第N的反射光二值化圖像由高明亮度的像素和低明亮度的像素構(gòu)成。因此，根據(jù)第I 第N的反射光二值化圖像中的相鄰像素的二值化明亮度的連接關(guān)系，將相同的二值化明亮度的像素(在本實(shí)施方式為低明亮度的像素)連續(xù)、且與其 他區(qū)域(在本實(shí)施方式中為高明亮度的像素存在的區(qū)域)相獨(dú)立的區(qū)域確定為作為粒子候補(bǔ)的反射光粒子。而且，對(duì)已確定的反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測，基于該位置坐標(biāo)，計(jì)算反射光粒子的位置(例如，中心位置)以及大小(例如，面積和直徑)，并將其記錄于設(shè)于圖像處理裝置的存儲(chǔ)裝置(未做圖示)等。接下來，與第一實(shí)施方式同樣地進(jìn)行反射光粒子與透射光粒子的對(duì)應(yīng)處理，而在該對(duì)應(yīng)處理時(shí)，在本實(shí)施方式中，將在第η (η = I N)的反射光圖像中檢測到的反射光粒子的位置及大小和與在第(η - I)以前的反射光圖像中檢測到的反射光粒子不相對(duì)應(yīng)的透射光粒子(在η = I的情況下為所有上述透射光粒子)的位置及大小進(jìn)行比較，并將位置及大小的差分別在規(guī)定范圍以內(nèi)的透射光粒子與反射光粒子相對(duì)應(yīng)。更詳細(xì)地講，首先，與第一實(shí)施方式的情況同樣地于在以第一背景明亮度拍攝到的第一反射光圖像中檢測到的反射光粒子(第一反射光粒子)與透射光粒子之間進(jìn)行第一對(duì)應(yīng)處理。其結(jié)果是，在存在與第一反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子的情況下，將對(duì)應(yīng)于該透射光粒子的微粒識(shí)別為第一明亮度(最暗色)的粒子。接著，在以第二背景明亮度拍攝到的第二反射光圖像中檢測到的反射光粒子(第二反射光粒子)與透射光粒子之間進(jìn)行第二對(duì)應(yīng)處理。在該第二對(duì)應(yīng)處理時(shí)，對(duì)于已經(jīng)與第一反射光粒子相對(duì)應(yīng)的透射光粒子，將其從第二對(duì)應(yīng)處理的對(duì)象中去除。與第一對(duì)應(yīng)處理同樣地，在存在與第二反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子的情況下，將對(duì)應(yīng)于該透射光粒子的微粒識(shí)別為第二明亮度(第二暗色)的粒子。同樣地，進(jìn)行到第N對(duì)應(yīng)處理為止。這樣，將對(duì)應(yīng)于與第I 第N的反射光圖像中存在的反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的各透射光粒子的微粒的明亮度識(shí)別為第I 第N的明亮度。此時(shí)的明亮度成為第一明亮度<第二明亮度< · · ·<第N的明亮度。此外，本實(shí)施方式的粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與任何反射光粒子均不對(duì)應(yīng)的透射光粒子的微粒識(shí)別為明亮度最高的粒子。另外，如果有與任何透射光粒子均不對(duì)應(yīng)的反射光粒子，則將該反射光粒子從測定對(duì)象的微粒的攝像圖像的候補(bǔ)中排除，這一點(diǎn)與第一實(shí)施方式相同?；谌缫陨夏菢舆M(jìn)行的對(duì)應(yīng)處理的結(jié)果，計(jì)算透射光粒子的位置及大小來作為測定對(duì)象的微粒的位置及大小，并計(jì)算反射光粒子或透射光粒子的代表明亮度來作為該微粒的明亮度。具體地講，計(jì)算與任一反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的透射光粒子的中心位置及大小(半徑或面積)來作為對(duì)應(yīng)于該透射光粒子的微粒的位置及大小，計(jì)算反射光粒子的代表明亮度來作為微粒的明亮度。此外，對(duì)于與任何反射光粒子均不對(duì)應(yīng)的透射光粒子，其中心位置及大小的計(jì)算方法與上述相同，而作為微粒的明亮度，對(duì)該透射光粒子的代表明亮度進(jìn)行計(jì)算。此外，作為與測定對(duì)象的微粒相關(guān)的信息，也可以根據(jù)預(yù)先已求出的微粒的粒徑，對(duì)將該微粒假定為球形的情況下的體積進(jìn)行計(jì)算和記錄。而且，根據(jù)需要，也可以適當(dāng)?shù)匕戳Ｗ拥拿髁炼?在本實(shí)施方式中，分別針對(duì)第I 第N明亮度的粒子)，對(duì)粒度構(gòu)成比或總體積、第I 第N的粒子間的總體積的比率等進(jìn)行計(jì)算和記錄。(本·實(shí)施方式的粒子測定裝置以及粒子測定方法的優(yōu)點(diǎn))根據(jù)以上所說明的本實(shí)施方式的粒子測定裝置以及使用了該裝置的粒子測定方法，第一，通過反射光照明裝置從測定對(duì)象的微粒的上方進(jìn)行照明，在使用來自該微粒的反射光對(duì)微粒進(jìn)行了攝像后得到的粒子圖像中，如在上述各實(shí)施方式中所說明地，主要預(yù)測出多個(gè)明亮度高的干擾或明亮度低的干擾的情況下，能夠進(jìn)行精度高的粒子圖像處理計(jì)量。第二，根據(jù)本實(shí)施方式的粒子測定裝置以及使用了該裝置的粒子測定方法，能夠不單以明暗2種，而是以其他階段的明亮度對(duì)測定對(duì)象的微粒進(jìn)行識(shí)別。此外，在本實(shí)施方式中，對(duì)反射光圖像進(jìn)行二值化，因此，即使在對(duì)應(yīng)于微粒的區(qū)域的像素中存在高亮，也將從用于判斷明亮度的像素中被排除，所以，能夠精度較好地判斷測定對(duì)象的微粒本來的代表明亮度。[本發(fā)明中的測定對(duì)象]包含上述各實(shí)施方式的本發(fā)明中的測定對(duì)象為包含各種明亮度的微粒的微粒群，如果是需要識(shí)別這里的微粒的明亮度的微粒群，則并不被特別限定，而作為代表例，可舉出下述的例子。(第一例)作為本發(fā)明的粒子測定裝置以及粒子測定方法中的測定對(duì)象的第一例，可舉出高純度氧化鋁粉。該高純度氧化鋁粉大概為粒徑在10 1000 μ m左右的白色粒子，高純度氧化鋁粉中包含雜質(zhì)的粒子(雜質(zhì)粒子)為非白色。這樣的粒子的明亮度存在差異，由此，能夠通過粒子的明亮度來識(shí)別高純度的氧化鋁粉和雜質(zhì)粒子。因此，為了調(diào)查高純度氧化鋁粉制品中的雜質(zhì)粒子的含有率，使用本發(fā)明的粒子測定裝置以及粒子測定方法，通過粒子明亮度來識(shí)別高純度氧化鋁粉和雜質(zhì)粒子，并能夠基于該識(shí)別結(jié)果來求出高純度氧化鋁粉和雜質(zhì)粒子的粒子構(gòu)成比。(第二例)作為本發(fā)明的粒子測定裝置以及粒子測定方法中的測定對(duì)象的第二例，可舉出來自通過高爐法工作的煉鐵廠的降塵。這樣的降塵存在污染了駛?cè)霟掕F廠內(nèi)的車輛等的問題，需要針對(duì)這種問題的對(duì)策。為此，需要確定在特定的地點(diǎn)捕集到的降塵的發(fā)生源的技術(shù)，而作為用于確定降塵的發(fā)生源的手法，可以想到對(duì)捕集到的降塵的煤塵種類進(jìn)行確定是很有效的。
在此，降塵是指浮游于大氣中的固體粒子中能夠平均地沉降于大氣中的比較大徑(大概為ΦΙΟμπι以上)的粒子。此外，雖未被特別限定，本發(fā)明中的“煤塵種類”是指根據(jù)上述降塵的發(fā)生源或構(gòu)成成分等而被分類的煤塵的種類。例如，根據(jù)發(fā)生源來分類的情況下，煤塵種類被分為從鐵礦石的原料工廠產(chǎn)生的來自鐵礦石的煤塵、從煤炭的原料工廠產(chǎn)生的來自煤炭的煤塵、從高爐產(chǎn)生的來自高爐爐渣的煤塵、從轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的來自轉(zhuǎn)爐爐渣的
>木土寸ο根據(jù)這樣的分類，作為來自通過高爐法工作的煉鐵廠的降塵的煤塵種類,主要包括(1)主成分同為碳元素的煤炭或焦炭等的煤炭系煤塵；(2)主成分同為氧化鐵的鐵礦石和燒結(jié)礦、氧化鐵粉(例如，煉鋼爐渣)等的鐵系煤塵；(3)主成分同為氧化硅以及氧化鈣且在工序上同樣包括從已溶融的原料將雜質(zhì)作為液體或固體分離出來這一點(diǎn)的高爐水碎爐渣或高爐緩冷爐渣等的高爐爐渣系煤塵；(4)主成分同為氧化硅、氧化鈣以及氧化鐵且在 工序上同樣包括從已溶融的原料將雜質(zhì)作為液體或固體分離出來這一點(diǎn)的轉(zhuǎn)爐爐渣或鐵水預(yù)處理爐渣等的煉鋼爐渣系煤塵?？赡艹蔀橥ㄟ^現(xiàn)代的高爐法工作的煉鐵廠中的降塵的煤塵種類幾乎可以被網(wǎng)羅于上述煤炭系煤塵、鐵系煤塵、高爐爐渣系煤塵以及煉鋼爐渣系煤塵中。為了確定來自如以上那樣的煉鐵廠的降塵的煤塵種類，需要按不同煤塵種類進(jìn)行分離，而作為該分離方法，本發(fā)明的粒子測定裝置和粒子測定方法是有效的。上述4種煤塵中，鐵系煤塵或煤炭系煤塵為黑色系的明亮度低的粒子(暗色粒子)，而另一方面，高爐爐渣系煤塵或煉鋼爐渣系煤塵為白色系的明亮度高的粒子(亮色粒子)，由此，通過使用本發(fā)明的粒子測定裝置和粒子測定方法來識(shí)別各煤塵粒子的明亮度的高低，能夠識(shí)別由鐵系煤塵以及煤炭系煤塵構(gòu)成的微粒群和由高爐爐渣系煤塵以及煉鋼爐渣系煤塵構(gòu)成的微粒群。另外，一般鐵系煤塵或煉鋼爐渣系煤塵為具有強(qiáng)磁性或強(qiáng)順磁性(例如，磁化成具有O. IT O. 4Τ左右的磁通密度的磁鐵)的微粒，煤炭系煤塵或高爐爐渣系煤塵為不具有強(qiáng)磁性或強(qiáng)順磁性的微粒，由此，通過使用具有規(guī)定的磁通密度的磁鐵對(duì)這些微粒進(jìn)行磁力選擇，能夠進(jìn)行鐵系煤塵與煤炭系煤塵的判別或煉鋼爐渣系煤塵與高爐爐渣系煤塵的判別。以上，參照添加的附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行了說明，而本發(fā)明并不限于相關(guān)例子。如果是具有本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的通常知識(shí)的人，則在權(quán)利要求中所記載的技術(shù)思想的范疇內(nèi)能夠想到各種的變更例或修正例的情況是顯而易見的，并會(huì)了解這些當(dāng)然屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。例如，在對(duì)反射光粒子的干擾少，而測定對(duì)象的全粒子的明亮度與背景明亮度有很大不同的情況下，能夠在圖像處理中不進(jìn)行二值化處理，而是直接使用攝影圖像(反射光圖像)來進(jìn)行粒子的識(shí)別(也可使用市場上銷售的軟件的粒子圖像處理功能)。此時(shí)，可以計(jì)算對(duì)應(yīng)于透射光粒子的像素坐標(biāo)的反射光粒子所存在的區(qū)域的像素內(nèi)的明亮度平均值來作為對(duì)應(yīng)于該透射光粒子的微粒的明亮度。此外，上述各實(shí)施方式的粒子測定方法是使用圖2所示的攝像裝置110或圖像處理裝置130來實(shí)施，而本發(fā)明的粒子測定方法并不限于相關(guān)例子，并不一定需要使用攝像裝置110或圖像處理裝置130。例如，將通過手動(dòng)設(shè)定照明等的攝影條件來進(jìn)行了攝影的透射光圖像以及反射光圖像印于照片上，通過具有規(guī)定透射度的描圖紙覆蓋該反射光照片，將能夠識(shí)別的粒子作為亮色粒子并使用筆等對(duì)輪郭進(jìn)行描圖(trace)，將上述描圖紙與透射光照片重疊，在通過目測取得描圖紙上的粒子與透射光寫真上的粒子的對(duì)應(yīng)之后，使用尺子等按粒子來記錄粒子位置，并且，將描圖方格紙蓋在透射光照片上，根據(jù)粒子所占據(jù)的方格紙格子的數(shù)量求出并記錄各粒子的面積，能夠?qū)崿F(xiàn)與使用了上述攝像裝置110或圖像處理裝置130的情況相類似的操作。實(shí)施例接下來，使用實(shí)施例進(jìn)一步具體地對(duì)本發(fā)明加以說明。(實(shí)施例I)<分析樣本的制作>
首先，作為煤塵種類已知的標(biāo)準(zhǔn)樣本，準(zhǔn)備鐵礦石、煤炭、高爐水碎爐渣以及轉(zhuǎn)爐爐渣，用匙子酉起各樣本500 μ g，并用匙子將這些樣本散布在進(jìn)行了白色氧化鋁處理的第一透明蓋玻片上，使用不銹鋼制的壓勺，以各粒子彼此不重疊的方式將樣本攤開于透明蓋玻片。已攤開的粒子群存在于直徑約IOmm的范圍。接著，以中心軸成為垂直方向的方式設(shè)置直徑IOmm的市場上銷售的圓柱狀的電磁鐵，以磁鐵的頂端面(下端面)上的平均磁通密度成為O. 3T的方式調(diào)整向電磁鐵供給的電流。在該狀態(tài)下，操作者手持電磁鐵，使電磁鐵從散布于透明蓋玻片上的粒子的上方垂直降下并與粒子接觸。在該狀態(tài)下使其靜止I秒后，向上方舉起電磁鐵，使已經(jīng)磁化的粒子與電磁鐵一同移動(dòng)，使電磁鐵從上方垂直地向另外準(zhǔn)備好的進(jìn)行了白色氧化鋁處理的第二透明蓋玻片上垂直降下，并將電磁鐵載置于第二透明蓋玻片上。接著，給予電磁鐵消磁電流后，停止向電磁鐵的電流供給，向上方舉起電磁鐵使其自第二透明蓋玻片上分離。另外，所使用的第一透明蓋玻片以及第二透明蓋玻片的尺寸均為大小為30mmX 30mm、厚度為3mm。此外,作為電磁鐵的消磁方法，使用了市場上銷售的電磁鐵用消磁控制器。以上操作的結(jié)果是，將殘留于第一透明蓋玻片上的粒子設(shè)為非磁化性降塵(不會(huì)被磁鐵磁化的降塵)的樣本，將殘留于第二透明蓋玻片上的粒子作為磁化性降塵(會(huì)被磁鐵磁化的降塵)的樣本。<微粒的攝像>接下來，市場上銷售的三眼式實(shí)體顯微鏡(對(duì)物鏡頭倍率0. 5倍)的鏡頭鏡筒安裝市場上銷售的環(huán)狀的白色LED照明(以下，稱為“反射光用照明裝置”)，此外，將市場上銷售的白色LED平面排列照明(以下，稱為“透射光用照明裝置”)配置于載物臺(tái)的下方。此外，將市場上銷售的單色數(shù)碼相機(jī)(CXD600萬像素，像素尺寸為邊長3 μ m的方形)安裝于相機(jī)安裝口。此外，在反射光用照明裝置以及鏡頭與載物臺(tái)之間設(shè)置圓偏光濾光片板，并對(duì)鐵板進(jìn)行板金加工，使其上端與載物臺(tái)的下面相接，且以覆蓋透射光用照明裝置的周圍的方式配置遮光板。此外，作為控制反射光用照明裝置和透射光用照明裝置的照明控制裝置，使用市場上銷售的、能夠通過外部信號(hào)獨(dú)立地開關(guān)反射光用照明裝置和透射光用照明裝置的裝置。接著，在透明浮法玻璃板(IOmm厚)的載物臺(tái)上配置顯微鏡用載玻片來作為基板，在該基板上分別散布如上所述地獲得的非磁化性降塵的樣本和磁化性降塵的樣本，使照明條件相同，并將相機(jī)的光圈以及曝光作為同一條件來依次地進(jìn)行攝影，對(duì)磁化性煤塵和非磁化性煤塵分別獲得透射光圖像以及反射光圖像。
此時(shí)的透射光圖像以及反射光圖像的攝像條件如以下所示。首先，透射光圖像的攝像條件是關(guān)閉反射光用照明裝置，且以透射光圖像上的背景的平均明亮度成為120(明亮度為256灰度，伽馬值為I. 5，明亮度的定義設(shè)為以下相同)的亮度的方式設(shè)定來自透射光用照明裝置的照明的亮度，并對(duì)磁化性煤塵和非磁化性煤塵分別進(jìn)行了攝像。此外，反射光圖像的攝像條件是以對(duì)邁歇爾值為N4. O的顏色樣紙進(jìn)行了攝影時(shí)的圖像上的平均明亮度成為60的亮度的方式設(shè)定來自反射光用照明裝置的照明的亮度，并將來自透射光用照明裝置的照明的亮度設(shè)為與透射光圖像的攝像時(shí)相同的條件。此時(shí)，將用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值設(shè)為70。 另外，以測定對(duì)象的粒子的實(shí)際尺寸在相機(jī)的CCD元件上成像為同一尺寸的方式調(diào)整顯微鏡的倍率。此外，通過顯微鏡識(shí)別的對(duì)象的粒子為降塵且粒子粗大，由此，設(shè)為Φ 10 μ m以上的大小的粒子。另外，在本實(shí)施例中，該粒子的大小對(duì)應(yīng)于CXD的9像素以上。<圖像處理>使用作為市場上銷售的粒子圖像處理軟件的Image-Pro Plus (注冊(cè)商標(biāo))的VER. 5，對(duì)如上所述那樣獲得的磁化性煤塵圖像和非磁化性煤塵圖像進(jìn)行粒子圖像處理計(jì)量。此時(shí)，作為計(jì)量的對(duì)象，采用各粒子的中心位置、各粒子的等價(jià)圓的直徑以及各粒子的平均明亮度(存在于作為粒子被識(shí)別的像素區(qū)域的各像素的明亮度的平均值)。具體地講，使用上述本發(fā)明的第一實(shí)施方式的方法，對(duì)透射光粒子和反射光粒子進(jìn)行檢測，并進(jìn)行被檢測到的透射光粒子與反射光粒子的對(duì)應(yīng)處理。在該對(duì)應(yīng)處理時(shí)，將透射光粒子與反射光粒子的中心位置間距離的界限距離設(shè)為10 μ m，且采用作為比較對(duì)象的透射光粒子的直徑的30 %的長度，將透射光粒子與反射光粒子的面積比率的界限比率范圍設(shè)為0.7。在以上那樣的條件下進(jìn)行透射光粒子與反射光粒子的對(duì)應(yīng)處理，并且對(duì)于各磁化性煤塵和非磁化性煤塵，將透射光圖像中的各粒子識(shí)別為亮色粒子和暗色粒子。此外，基于上述對(duì)應(yīng)處理的結(jié)果，計(jì)算各粒子的中心位置、平均明亮度以及等價(jià)圓直徑，并記錄計(jì)算結(jié)果。而且，使用如上所述那樣計(jì)算出的各粒子的等價(jià)圓直徑，按預(yù)先確定了邊界值的各粒度分區(qū)對(duì)各粒子進(jìn)行分類，并按明亮度分區(qū)(暗色粒子和亮色粒子)求出每個(gè)粒度分區(qū)的粒子構(gòu)成比。通過以上的操作求出的標(biāo)準(zhǔn)樣本的煤塵特征如以下的表I所示。表I標(biāo)準(zhǔn)樣本的煤塵特征(粒子構(gòu)成比[%])
磁化性·暗色磁化性·亮色非磁化性·暗色非磁化性·亮色
鐵礦石9054I
煤炭52912
高爐水碎爐渣II890
轉(zhuǎn)爐爐渣385210
此外，表I中所記載的標(biāo)準(zhǔn)樣本中，關(guān)于鐵礦石(磁化性暗色粒子)，以下表示求出了每個(gè)粒度分區(qū)的粒子構(gòu)成比的例子。鐵礦石<Φ30μπι 20%< Φ 100 μ m 70% ^ Φ IOOym 10%<被捕集到的降塵的分析>接下來，在通過高爐法工作的煉鐵廠的場地內(nèi)，使用市場上銷售的降塵計(jì)捕集降塵一個(gè)星期，獲得IOOmg的降塵。在屋內(nèi)對(duì)該降塵進(jìn)行3天的自然干燥之后，使用降塵的全量中的500 μ g，通過與上述標(biāo)準(zhǔn)樣本相同的方法進(jìn)行處理，獲得降塵粒子的煤塵特征。其結(jié)果表示于下述的表2中。表2捕集到的降塵的煤塵特征(粒子構(gòu)成比[%])
權(quán)利要求
1.一種粒子測定裝置，其特征在于，具有 載物臺(tái)，具有載置面，該載置面上載置有散布了不透明的微粒的透明基板，或者直接散布有上述微粒； 反射光用照明裝置，設(shè)于該載物臺(tái)的上述載置面一側(cè)，并朝向該載物臺(tái)照射具有規(guī)定的裝置發(fā)光面亮度的第一光； 透射光用照明裝置，設(shè)于上述載物臺(tái)的與上述載置面相反的一側(cè)，并朝向上述載物臺(tái)照射具有規(guī)定的裝置發(fā)光面亮度的第二光； 照明控制裝置，分別單獨(dú)地控制上述第一光的裝置發(fā)光面亮度和上述第二光的裝置發(fā)光面亮度； 攝像裝置，具有生成透射光圖像的透射光圖像生成部和生成反射光圖像的反射光圖像生成部，并相對(duì)于上述載物臺(tái)設(shè)置在上述載置面一側(cè)，其中，上述透射光圖像是以將上述第二光的裝置發(fā)光面亮度設(shè)為不為O的規(guī)定亮度且將上述第一光的裝置發(fā)光面亮度設(shè)為O的方式由上述照明控制裝置進(jìn)行了控制的狀態(tài)下對(duì)上述微粒進(jìn)行攝像而獲得的圖像；上述反射光圖像是以將上述第二光的裝置發(fā)光面亮度設(shè)為在I或2以上的條件下被設(shè)定的規(guī)定亮度且將上述第一光的裝置發(fā)光面亮度設(shè)為不為O的規(guī)定亮度的方式由上述照明控制裝置進(jìn)行了控制的狀態(tài)下對(duì)上述微粒進(jìn)行攝像而獲得的圖像；以及 圖像處理裝置，將在上述透射光圖像中被識(shí)別為上述微粒的攝像圖像的候補(bǔ)的I個(gè)或2個(gè)以上的透射光粒子的位置及大小與在上述反射光圖像中被識(shí)別為上述微粒的攝像圖像的候補(bǔ)的I個(gè)或2個(gè)以上的反射光粒子的位置及大小進(jìn)行比較，由此使位置及大小的差在規(guī)定范圍以內(nèi)的上述透射光粒子與上述反射光粒子建立對(duì)應(yīng)，基于該建立對(duì)應(yīng)結(jié)果，計(jì)算上述透射光粒子的位置及大小來作為上述微粒的位置及大小，并且計(jì)算上述反射光粒子或上述透射光粒子的代表明亮度來作為上述微粒的明亮度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粒子測定裝置，其特征在于， 上述圖像處理裝置具有 透射光粒子檢測部，基于使用規(guī)定的明亮度閾值對(duì)上述透射光圖像進(jìn)行二值化而獲得的圖像的明亮度分布，將上述透射光圖像的像素坐標(biāo)中明亮度比規(guī)定明亮度低的像素集合而成的像素區(qū)域確定為上述透射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)該透射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測； 透射光粒子信息計(jì)算部，基于該透射光粒子檢測部的檢測結(jié)果，至少計(jì)算出上述透射光粒子的位置及大??； 反射光粒子檢測部，基于上述反射光圖像的明亮度分布，將上述反射光圖像的像素坐標(biāo)中與周圍像素的明亮度差在規(guī)定值以上的像素集合而成的像素區(qū)域確定為上述反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)該反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測； 反射光粒子信息計(jì)算部，基于上述反射光粒子檢測部的檢測結(jié)果，至少計(jì)算出上述反射光粒子的位置及大小； 建立對(duì)應(yīng)處理部，基于上述透射光粒子信息計(jì)算部的計(jì)算結(jié)果以及上述反射光粒子信息計(jì)算部的計(jì)算結(jié)果，將上述反射光粒子的位置及大小與所有上述透射光粒子的位置及大小進(jìn)行比較，使位置及大小的差分別在規(guī)定范圍以內(nèi)的上述透射光粒子與上述反射光粒子建立對(duì)應(yīng)，并將與任何上述透射光粒子均沒有建立對(duì)應(yīng)的上述反射光粒子從上述微粒的攝像圖像的候補(bǔ)中排除；以及 粒子信息計(jì)算部，計(jì)算上述透射光粒子的位置及大小來作為上述微粒的位置及大小，計(jì)算與上述透射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的上述反射光粒子的代表明亮度來作為上述微粒的明亮度，并且計(jì)算與任何上述反射光粒子均沒有建立對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的明亮度來作為規(guī)定明亮度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粒子測定裝置，其特征在于， 在以上述反射光圖像上的上述反射光粒子的背景明亮度成為比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值高的明亮度的方式由上述照明控制裝置設(shè)定了上述第二光的裝置發(fā)光面亮度的狀態(tài)下，上述反射光圖像生成部生成上述反射光圖像； 上述反射光粒子檢測部基于使用用于區(qū)別上述粒子明暗的明亮度閾值對(duì)上述反射光圖像進(jìn)行二值化而獲得的圖像的明亮度分布，將上述反射光圖像的像素坐標(biāo)中明亮度比規(guī)定明亮度低的像素集合而成的像素區(qū)域確定為上述反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)上述反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測； 上述粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與上述反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒，識(shí)別為暗色粒子，該暗色粒子具有比用于區(qū)別上述粒子明暗的明亮度閾值低的明亮度，上述粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與任何上述反射光粒子均沒有建立對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒，識(shí)別為亮色粒子，該亮色粒子具有比用于區(qū)別上述粒子明暗的明亮度閾值高的明亮度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粒子測定裝置，其特征在于， 在以上述反射光圖像上的上述反射光粒子的背景明亮度成為比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值低的明亮度的方式由上述照明控制裝置設(shè)定了上述第二光的裝置發(fā)光面亮度的狀態(tài)下，上述反射光圖像生成部生成上述反射光圖像； 上述反射光粒子檢測部基于使用用于區(qū)別上述粒子明暗的明亮度閾值對(duì)上述反射光圖像進(jìn)行二值化而獲得的圖像的明亮度分布，將上述反射光圖像的像素坐標(biāo)中明亮度比規(guī)定明亮度高的像素集合而成的像素區(qū)域確定為上述反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)上述反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測； 上述粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與上述反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒，識(shí)別為亮色粒子，該亮色粒子具有比用于區(qū)別上述粒子明暗的明亮度閾值高的明亮度，上述粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與任何上述反射光粒子均沒有建立對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒，識(shí)別為暗色粒子，該暗色粒子具有比用于區(qū)別上述粒子明暗的明亮度閾值低的明亮度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粒子測定裝置，其特征在于， 在以上述反射光圖像上的上述反射光粒子的背景明亮度成為比用于區(qū)別粒子明暗的第一明亮度閾值低的明亮度的方式由上述照明控制裝置設(shè)定了上述第二光的裝置發(fā)光面亮度的狀態(tài)下，上述反射光圖像生成部生成對(duì)上述微粒進(jìn)行攝像而獲得的暗背景時(shí)反射光圖像，并且， 在以上述反射光圖像上的上述反射光粒子的背景明亮度成為比用于區(qū)別粒子明暗的第二明亮度閾值高的明亮度的方式由上述照明控制裝置設(shè)定了上述第二光的裝置發(fā)光面亮度的狀態(tài)下，上述反射光圖像生成部生成對(duì)上述微粒進(jìn)行攝像而獲得的亮背景時(shí)反射光圖像，上述第二明亮度閾值是低于上述第一明亮度閾值的明亮度閾值； 上述反射光粒子檢測部基于使用上述第一明亮度閾值對(duì)上述暗背景時(shí)反射光圖像進(jìn)行二值化而獲得的圖像的明亮度分布，將上述反射光圖像的像素坐標(biāo)中高明亮度的像素集合而成的像素區(qū)域確定為上述反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)上述反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測，并且， 上述反射光粒子檢測部基于使用上述第二明亮度閾值對(duì)上述亮背景時(shí)反射光圖像進(jìn)行二值化而獲得的圖像的明亮度分布，將上述反射光圖像的像素坐標(biāo)中低明亮度的像素集合而成的像素區(qū)域確定為上述反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)上述反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測； 上述粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與上述暗背景時(shí)反射光圖像中存在的上述反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒，識(shí)別為亮色粒子，該亮色粒子具有比上述第一明亮度閾值高的明亮度，上述粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與上述亮背景時(shí)反射光圖像中存在的上述反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒，識(shí)別為暗色粒子，該暗色粒子具有比上述第二明亮度閾值低的明亮度，上述粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與任何上述反射光粒子均沒有建立對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒，識(shí)別為中間色粒子，該中間色粒子具有上述亮色粒子與上述暗色粒子的中間的明亮度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粒子測定裝置，其特征在于， 在以上述反射光圖像上的上述反射光粒子的背景明亮度成為比用于區(qū)別粒子明暗的第一明亮度閾值低的明亮度的方式由上述照明控制裝置設(shè)定了上述第二光的裝置發(fā)光面亮度的狀態(tài)下，上述反射光圖像生成部生成對(duì)上述微粒進(jìn)行攝像而獲得的暗背景時(shí)反射光圖像，并且， 在以上述反射光圖像上的上述反射光粒子的背景明亮度成為比用于區(qū)別粒子明暗的第二明亮度閾值高的明亮度的方式由上述照明控制裝置設(shè)定了上述第二光的裝置發(fā)光面亮度的狀態(tài)下，上述反射光圖像生成部生成對(duì)上述微粒進(jìn)行攝像而獲得的亮背景時(shí)反射光圖像，上述第二明亮度閾值是高于上述第一明亮度閾值的明亮度閾值； 上述反射光粒子檢測部基于使用上述第一明亮度閾值對(duì)上述暗背景時(shí)反射光圖像進(jìn)行二值化而獲得的圖像的明亮度分布，將上述反射光圖像的像素坐標(biāo)中明亮度比規(guī)定明亮度高的像素集合而成的像素區(qū)域確定為上述反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)上述反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測，并且， 上述反射光粒子檢測部基于使用上述第二明亮度閾值對(duì)上述亮背景時(shí)反射光圖像進(jìn)行二值化而獲得的圖像的明亮度分布，將上述反射光圖像的像素坐標(biāo)中明亮度比規(guī)定明亮度低的像素集合而成的像素區(qū)域確定為上述反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)上述反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測； 上述粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與上述暗背景時(shí)反射光圖像中存在的上述反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒，作為具有比上述第一明亮度閾值高的明亮度的 亮色粒子的候補(bǔ)，將對(duì)應(yīng)于與上述亮背景時(shí)反射光圖像中存在的上述反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒，作為具有比上述第二明亮度閾值低的明亮度的暗色粒子的候補(bǔ)，并且，上述粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與上述暗背景時(shí)反射光圖像中存在的上述反射光粒子和上述亮背景時(shí)反射光圖像中存在的上述反射光粒子的雙方建立了對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒，識(shí)別為具有上述亮色粒子與上述暗色粒子的中間的明亮度的中間色粒子，將上述亮色粒子的候補(bǔ)中沒有被識(shí)別為上述中間色粒子的粒子識(shí)別為上述亮色粒子，將上述暗色粒子的候補(bǔ)中沒有被識(shí)別為上述中間色粒子的粒子識(shí)別為上述暗色粒子。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粒子測定裝置，其特征在于，在上述反射光圖像上的上述反射光粒子的背景明亮度為比用于區(qū)別粒子明暗的明亮度閾值高的明亮度，且將N設(shè)為自然數(shù)的情況下，上述照明控制裝置能夠?qū)⒊蔀榈谝幻髁炼?lt;第二明亮度< · · · <第N明亮度的第I 第N裝置發(fā)光面亮度設(shè)定給上述第二光；上述反射光圖像生成部在上述第二光的裝置發(fā)光面亮度被設(shè)定成上述第I 第N裝置發(fā)光面亮度的狀態(tài)下，分別生成第I 第N反射光圖像； 上述反射光粒子檢測部基于使用用于區(qū)別上述粒子明暗的明亮度閾值分別對(duì)上述第I 第N反射光圖像進(jìn)行二值化而獲得的圖像的明亮度分布，將上述第I 第N反射光圖像的像素坐標(biāo)中明亮度比規(guī)定明亮度低的像素集合而成的像素區(qū)域確定為上述反射光粒子存在的區(qū)域，并對(duì)上述反射光粒子的存在區(qū)域內(nèi)的像素的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測； 在設(shè)為η = I N的情況下，上述建立對(duì)應(yīng)處理部將在第η反射光圖像中檢測到的上述反射光粒子的位置及大小和與在第(η - I)反射光圖像以前的反射光圖像中檢測到的上述反射光粒子沒有建立對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的位置及大小進(jìn)行比較，其中在η = I的情況下，將在第I反射光圖像中檢測到的上述反射光粒子的位置及大小和所有上述透射光粒子的位置及大小進(jìn)行比較，使位置及大小的差分別在規(guī)定范圍以內(nèi)的上述透射光粒子與上述反射光粒子建立對(duì)應(yīng)； 上述粒子信息計(jì)算部將對(duì)應(yīng)于與上述第I 第N反射光圖像中存在的上述反射光粒子建立了對(duì)應(yīng)的各上述透射光粒子的上述微粒的明亮度，識(shí)別為第I 第N明亮度，其中，第一明亮度<第二明亮度< · · · <第N明亮度，并且將對(duì)應(yīng)于與任何上述反射光粒子均沒有建立對(duì)應(yīng)的上述透射光粒子的上述微粒識(shí)別為明亮度最高的粒子。
8.根據(jù)權(quán)利要求廣7中任一項(xiàng)所述的粒子測定裝置，其特征在于， 上述微粒為來自基于高爐法的煉鐵廠的降塵。
9.根據(jù)權(quán)利要求2 7中任一項(xiàng)所述的粒子測定裝置，其特征在于， 上述透射光粒子信息計(jì)算部還計(jì)算上述透射光粒子的直徑； 上述粒子信息計(jì)算部還計(jì)算上述透射光粒子的直徑來作為上述微粒的粒徑。
10.一種粒子測定方法，使用粒子測定裝置來對(duì)微粒的位置、大小以及明亮度進(jìn)行測定，其中，該粒子測定裝置具有 載物臺(tái)，具有載置面，該載置面上載置有散布了不透明的上述微粒的透明基板，或者直接散布有上述微粒； 攝像裝置，設(shè)于該載物臺(tái)的上述載置面一側(cè)并對(duì)上述微粒進(jìn)行攝像； 反射光用照明裝置，設(shè)于上述載物臺(tái)的上述載置面一側(cè)，并朝向上述載物臺(tái)照射具有規(guī)定的裝置發(fā)光面亮度的第一光；以及 透射光用照明裝置，設(shè)于上述載物臺(tái)的與上述載置面相反一側(cè)，并朝向上述載物臺(tái)照射具有規(guī)定的裝置發(fā)光面亮度的第二光， 上述粒子測定方法包括 生成透射光圖像的透射光圖像生成步驟，該透射光圖像是在將上述第二光的裝置發(fā)光面亮度設(shè)為不為O的規(guī)定亮度且將上述第一光的裝置發(fā)光面亮度設(shè)為O的狀態(tài)下，通過上述攝像裝置對(duì)上述微粒進(jìn)行攝像而獲得的圖像； 生成反射光圖像的反射光圖像生成步驟，該反射光圖像是在將上述第二光的裝置發(fā)光面亮度設(shè)為在I或2以上的條件下被設(shè)定的規(guī)定亮度且將上述第一光的裝置發(fā)光面亮度設(shè)為不為O的規(guī)定亮度的狀態(tài)下，通過上述攝像裝置對(duì)上述微粒進(jìn)行攝像而獲得的圖像；以及圖像處理步驟，將在上述透射光圖像中被識(shí)別為上述微粒的攝像圖像的候補(bǔ)的I個(gè)或2個(gè)以上的透射光粒子的位置及大小與在上述反射光圖像中被識(shí)別為上述微粒的攝像圖像的候補(bǔ)的I個(gè)或2個(gè)以上的反射光粒子的位置及大小進(jìn)行比較，由此使位置及大小的差在規(guī)定范圍以內(nèi)的上述透射光粒子與上述反射光粒子建立對(duì)應(yīng)，基于該對(duì)應(yīng)結(jié)果，計(jì)算上述透射光粒子的位置及大小來作為上述微粒的位置及大小，并且計(jì)算上述反射光粒子或上述透射光粒子的代表明亮度來作為上述微粒的明亮度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的粒子測定方法，其特征在于， 上述微粒為來自基于高爐法的煉鐵廠的降塵。
全文摘要
該粒子測定裝置具有載物臺(tái)、反射光用照明裝置、透射光用照明裝置、照明控制裝置、攝像裝置和圖像處理裝置。而且，基于使用透射光對(duì)不透明微粒群進(jìn)行了攝像后得到的透射光圖像和使用反射光對(duì)不透明微粒群進(jìn)行了攝像后得到的反射光圖像，通過規(guī)定的方法，將透射光圖像中存在的透射光粒子和反射光圖像中存在的反射光粒子相對(duì)應(yīng)，由此，同時(shí)測定微粒群中各粒子的各種特征(位置、大小、明亮度等)。
文檔編號(hào)G01N15/02GK102834689SQ201180017139
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者伊藤信明 申請(qǐng)人:新日本制鐵株式會(huì)社