(57)【要約】【課題】本発明は複数の擬似粒子の核径を個別に評価でき、かつ比較的短時間で実行できる焼結鉱製造用擬似粒子の評価方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の焼結鉱製造用擬似粒子の評価方法は、核及びこの核の被覆層を有する焼結鉱製造用擬似粒子を、擬似粒子の断面画像解析により評価する方法であって、擬似粒子の断面画像を２値化処理するための閾値を設定する閾値設定工程と、擬似粒子の断面画像から上記閾値を用いて擬似粒子の核径を測定する測定工程とを備え、上記測定工程が、複数の擬似粒子のＨＳＢ色空間画像を含む断面画像を取得する工程と、上記閾値を用いた上記ＨＳＢ色空間画像の２値化処理により上記擬似粒子の核領域画像を抽出する工程と、上記擬似粒子の核領域画像からそれぞれの上記擬似粒子の領域内での最大面積の核画像を抽出する工程と、上記最大面積の核画像から、それぞれの擬似粒子の核径を算出する工程とを備える。【選択図】図１
2017160472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
核及びこの核の被覆層を有する焼結鉱製造用擬似粒子を、擬似粒子の断面画像解析により評価する方法であって、
擬似粒子の断面画像を２値化処理するための閾値を設定する閾値設定工程と、
擬似粒子の断面画像から上記閾値を用いて擬似粒子の核径を測定する測定工程と
を備え、
上記測定工程が、
複数の擬似粒子のＨＳＢ色空間画像を含む断面画像を取得する工程と、
上記閾値を用いた上記ＨＳＢ色空間画像の２値化処理により上記擬似粒子の核領域画像を抽出する工程と、
上記擬似粒子の核領域画像からそれぞれの上記擬似粒子の領域内での最大面積の核画像を抽出する工程と、
上記最大面積の核画像から、それぞれの擬似粒子の核径を算出する工程と
を備えることを特徴とする焼結鉱製造用擬似粒子の評価方法。
【請求項２】
上記閾値設定工程が、
１又は複数の擬似粒子の断面のＨＳＢ色空間画像を取得する工程と、
上記ＨＳＢ色空間画像において個々の擬似粒子の核と被覆層との境界を判別できる閾値を決定する工程と
を備える請求項１に記載の焼結鉱製造用擬似粒子の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結鉱製造用擬似粒子の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉製鉄法では、鉄含有原料として焼結鉱製造用擬似粒子が用いられている。この焼結鉱製造用擬似粒子は、直径１ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度の鉄鉱石、石灰石、コークス等を核とし、その周囲がこれらの微粉により被覆された構造を有する。このような焼結鉱製造用擬似粒子を用いることで、反応界面積が増加すると共に、高炉に装入される鉄含有原料の被還元性が高められる。これにより炉内温度が下げられるので、製鉄効率が向上する。
【０００３】
この焼結鉱製造用擬似粒子は、燃焼過程において燃焼したコークスの燃焼熱により鉄鉱石と石灰石とが反応することで融液を生成しながら液相燃焼する。この燃焼状態により製鉄効率が決まるため、燃焼状態に影響を与える擬似粒子の構造が製鉄効率の重要な指標となる。
【０００４】
上記擬似粒子の構成としては、例えばコークスを核とし、核径が３ｍｍ以上、被覆層が２ｍｍ以上である構成や、ピソライト鉱石を核とし、核径が３ｍｍ以上であり、核と被覆層との質量比が４０／６０以上６０／４０以下である構成が提案されている（特開２０１５−１２９３５３号公報、特開平５−３３９６５２号公報参照）。このように擬似粒子の構造情報は、核径及び被覆層の平均厚みが主たる情報である。従って、擬似粒子の核径及び被覆層の平均厚みを評価する技術は操業を管理する上で極めて有用である。
【０００５】
核径及び被覆層の平均厚みを評価する方法としては、篩分けによる方法が用いられている。具体的には、まず複数の擬似粒子の粒径を篩分けにより測定する。篩分けは目の粗い篩から目の細かい篩へと篩を変更しながら粒径分布を取得する方法により行われる。次に粒径を測定した擬似粒子の被覆層を水洗により洗い流し核のみとして、核径を篩分けにより測定する。このようにして得られた擬似粒子の粒径分布と核径分布とから被覆層の平均厚みを算出する。
【０００６】
上記従来の測定方法では、複数の擬似粒子を一度に水洗処理した後に、核径を測定するので、測定された擬似粒子の粒径と核径とを１対１に対応付けられない。このため、従来の測定方法では、核径及び被覆層の平均厚みとして複数の粒子の平均的な情報が得られるのみで、個々の擬似粒子の構造を特定できない。擬似粒子を１つずつ篩分けすれば、個々の核径を擬似粒子の粒径と対応付けられるが、このように個別に篩分けする方法では、測定時間が増大する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１２９３５３号公報
【特許文献２】特開平５−３３９６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、本発明の目的は、複数の擬似粒子の核径を個別に評価でき、かつ比較的短時間で実行できる焼結鉱製造用擬似粒子の評価方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題に対して擬似粒子断面の画像解析による核径測定に着目した。これまで擬似粒子の断面画像から核と被覆層との境界を画像解析により判別することは困難であると考えられていたが、本発明者らが、鋭意検討した結果、擬似粒子の断面画像をＨＳＢ色空間画像で２値化処理することで個々の擬似粒子の核と被覆層との境界を判別できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１０】
すなわち、上記課題を解決するためになされた発明は、核及びこの核の被覆層を有する焼結鉱製造用擬似粒子を、擬似粒子の断面画像解析により評価する方法であって、擬似粒子の断面画像を２値化処理するための閾値を設定する閾値設定工程と、擬似粒子の断面画像から上記閾値を用いて擬似粒子の核径を測定する測定工程とを備え、上記測定工程が、複数の擬似粒子のＨＳＢ色空間画像を含む断面画像を取得する工程と、上記閾値を用いた上記ＨＳＢ色空間画像の２値化処理により上記擬似粒子の核領域画像を抽出する工程と、上記擬似粒子の核領域画像からそれぞれの上記擬似粒子の領域内での最大面積の核画像を抽出する工程と、上記最大面積の核画像から、それぞれの擬似粒子の核径を算出する工程とを備えることを特徴とする。
【００１１】
当該擬似粒子評価方法は、複数の擬似粒子の断面画像を用い、この断面画像をＨＳＢ色空間で２値化処理することで、個々の擬似粒子の核領域を抽出できる。当該擬似粒子評価方法は、この２値化処理により核領域を抽出した核領域画像から、擬似粒子の領域内で最大面積の核画像を抽出することで、個々の擬似粒子内の核を抽出する。従って、当該擬似粒子評価方法は、複数の擬似粒子の核径を個別に評価できる。また、当該擬似粒子評価方法は、断面画像が複数の擬似粒子を含むので、一度に複数の擬似粒子の処理が可能であり、比較的短時間で実行できる。
【００１２】
上記閾値設定工程が、上記閾値設定工程が、１又は複数の擬似粒子の断面のＨＳＢ色空間画像を取得する工程と、上記ＨＳＢ色空間画像において個々の擬似粒子の核と被覆層との境界を判別できる閾値を決定する工程とを備えるとよい。このように上記閾値設定工程が上記工程を備えることで、断面画像の撮影条件等に応じて適切な閾値を設定できるので、核径の測定精度が高められる。
【００１３】
ここで、「核径」とは、擬似粒子の核の断面における面積相当径を指す。また、「ＨＳＢ色空間」とは、色相（Ｈｕｅ）、彩度（Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）、及び明度（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）の３つの要素で表した色空間をいう。また、「２値化処理」とは、連続階調で表された画像信号を例えば白、黒の２値で表すように変換する処理を指す。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明の焼結鉱製造用擬似粒子の評価方法は、複数の擬似粒子の核径を個別に評価でき、かつ比較的短時間で実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態の焼結鉱製造用擬似粒子の評価方法のフローを示す流れ図である。
【図２】図１の擬似粒子評価方法に用いられる核径測定システムの構成図である。
【図３】図１の閾値設定工程のフローを示す流れ図である。
【図４】図１の測定工程のフローを示す流れ図である。
【図５】実施例における擬似粒子断面画像である。
【図６】図５の画像データのＨＳＢ色空間画像変換後の彩度画像である。
【図７】図６の彩度画像を２値化処理して得られる核領域画像である。
【図８】図５の画像データから擬似粒子の領域を抽出した擬似粒子画像である。
【図９】図７及び図８の画像からそれぞれの擬似粒子に対して核を抽出した核画像である。
【図１０】図９の核画像から算出した擬似粒子の粒径及び核径を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を適宜図面を参照しつつ詳説する。
【００１７】
当該擬似粒子評価方法は、核及びこの核の被覆層を有する焼結鉱製造用擬似粒子を、擬似粒子の断面画像解析により評価する方法である。当該擬似粒子評価方法は、図１に示すように擬似粒子の断面画像を２値化処理するための閾値を設定する閾値設定工程Ｓ１と、擬似粒子の断面画像から上記閾値を用いて擬似粒子の核径を測定する測定工程Ｓ２とを備える。
【００１８】
＜核径測定システム＞
当該擬似粒子評価方法は、例えば図２に示す核径測定システムにより実行できる。上記核径測定システムは、撮影装置１と、コンピュータ２とを主に備える。上記コンピュータ２は、演算装置２１、記憶装置２２及びディスプレイ２３を主に有する。
【００１９】
（撮影装置）
撮影装置１は、被写体を撮影し、その撮影画像を画像データとして出力する機器である。撮影される画像のデータ形式としては特に限定されないが、色彩を光の３原色である赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、及び青（Ｂｌｕｅ）とし、その輝度を０以上２５５以下の数値で表すＲＧＢ画像のデータ形式が広く用いられる。以降、撮影された画像データがＲＧＢ画像データである場合について説明する。
【００２０】
撮影装置１としては、市販のカメラ、光学顕微鏡等を用いることができる。また、撮影装置１は、接続ケーブルによりコンピュータ２に接続され、撮影した画像をＲＧＢ画像データ３７としてコンピュータ２に送信できるように構成されている。
【００２１】
撮影装置１により撮影される画像の解像度の下限としては、８０ｄｐｉが好ましく、１００ｄｐｉがより好ましい。一方、上記解像度の上限としては、３００ｄｐｉが好ましく、２００ｄｐｉがより好ましい。上記解像度が上記下限未満であると、画像が粗くなるため、核径の測定精度が低下するおそれがある。逆に、上記解像度が上記上限を超えると、データ量が不要に大きくなり、必要とされる記憶装置２２が高価なものとなるおそれがある。
【００２２】
撮影装置１により撮影される画像の大きさ及び形状としては、特に限定されないが、例えば１辺又は直径が３ｃｍ以上１０ｃｍ以下の正方形状や円形状とできる。
【００２３】
（コンピュータ）
コンピュータ２は、主にＣＰＵやメモリ等を含む演算装置２１と、この演算装置２１に接続される記憶装置２２、及びディスプレイ２３等の周辺機器とにより構成される。このようなコンピュータ２としては、公知の市販の製品を用いることができる。
【００２４】
コンピュータ２の演算装置２１は、後述する画像取得手段３１、画像データ変換手段３２、閾値設定手段３３、核領域画像抽出手段３４、核画像抽出手段３５、及び核径算出手段３６を構成する。また、コンピュータ２の記憶装置２２は、例えば一般にコンピュータに使用されるハードディスク装置で、ＲＧＢ画像データ３７、ＨＳＢ色空間画像データ３８、閾値データ３９、及び核領域画像データ４０を記憶する。
【００２５】
また、ディスプレイ２３は、画像データや核径の算出結果等を必要に応じて表示し、その内容を確認するための表示装置である。
【００２６】
（制御手段の構成）
次に、上記演算装置２１の制御手段の構成について説明する。画像取得手段３１、画像データ変換手段３２、閾値設定手段３３、核領域画像抽出手段３４、核画像抽出手段３５、及び核径算出手段３６は、メモリ又は記憶装置２２に格納されたプログラムにより制御される。
【００２７】
画像取得手段３１は、撮影装置１により取得されたＲＧＢ画像データ３７を記憶する。ここで、撮影装置１自体はさまざまな画像を撮影可能であり、上記画像取得手段３１が記憶する画像データは制限されるものではないが、核径測定のために取得すべき画像データは、擬似粒子の断面の画像データである。以降、画像取得手段３１において擬似粒子の断面の画像データが記憶されていることを前提に説明する。
【００２８】
なお、擬似粒子の断面の画像データを取得するための被写体は、擬似粒子の断面が測定できる限り特に限定されないが、例えば複数の擬似粒子を樹脂により固定し、研磨機で研磨することで、擬似粒子の断面を露出させたものとできる。擬似粒子を固定する樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等を挙げることができる。また、樹脂で固定する際、研磨面から見た平面視で擬似粒子間に隙間があり、かつ全ての擬似粒子が研磨され断面が露出していることが好ましい。このように擬似粒子を配置及び研磨することで、核径の測定精度が向上する。
【００２９】
上記被写体の平面視の大きさは、撮影装置１により撮影できる大きさにより決定されるが、例えば１辺又は直径が３ｃｍ以上１０ｃｍ以下の正方形状や円形状とできる。
【００３０】
被写体に含有される擬似粒子の平面視における密度の下限としては、１個／ｃｍ２が好ましく、２個／ｃｍ２がより好ましい。一方、上記擬似粒子の密度の上限としては、５個／ｃｍ２が好ましく、４個／ｃｍ２がより好ましい。上記擬似粒子の密度が上記下限未満であると、一度に撮影される擬似粒子数が少なくなるため、当該擬似粒子評価方法の実行時間が増大するおそれがある。逆に、上記擬似粒子の密度が上記上限を超えると、隣接する擬似粒子が接し易くなり、個々の擬似粒子の抽出が困難となるおそれがある。
【００３１】
画像データ変換手段３２は、画像取得手段３１で記憶されたＲＧＢ画像データ３７をＨＳＢ色空間画像データ３８に変換する。具体的には、画像データ変換手段３２は、ＲＧＢ画像データ３７を読み出し、変換後のデータをＨＳＢ色空間画像データ３８として記憶する。
【００３２】
ＲＧＢ画像データ３７のＨＳＢ色空間画像データ３８への変換は、以下のようにして行う。まず、画像データ変換手段３２は、下記変換式（１）〜（３）に従ってＲＧＢ画像データ３７をＨＳＢ色空間での値ｈ、ｓ、ｂに変換する。
（ｈの変換式）
Ｒ、Ｇ、Ｂの輝度の最大値に応じて以下の式で算出する。
Ｒが最大値：ｈ＝６０×（（Ｇ−Ｂ）÷（ＭＡＸ−ＭＩＮ））
Ｇが最大値：ｈ＝６０×（（Ｂ−Ｒ）÷（ＭＡＸ−ＭＩＮ））＋１２０  ・・・（１）
Ｂが最大値：ｈ＝６０×（（Ｒ−Ｇ）÷（ＭＡＸ−ＭＩＮ））＋２４０
（ｓの変換式）
ｓ＝（ＭＡＸ−ＭＩＮ）÷ＭＡＸ  ・・・（２）
（ｂの変換式）
ｂ＝ＭＡＸ／２５５  ・・・（３）
なお、上記変換式において、右辺のＲ、Ｇ、ＢはＲＧＢ画像データのそれぞれの輝度を表し、ＭＡＸ及びＭＩＮは、Ｒ、Ｇ、Ｂの輝度のうち、最大値及び最小値を表す。
【００３３】
次に、画像データ変換手段３２は、このｈ、ｓ、ｂの値を８ビットデータとして扱えるように０以上２５５以下の範囲に線形変換し、変換後のＨＳＢ色空間におけるＨ、Ｓ、Ｂの各要素のデータ値とする。
【００３４】
閾値設定手段３３は、上記ＨＳＢ色空間画像データ３８の画像データを元に、得られた画像において個々の擬似粒子の核と被覆層との境界を判別できる閾値を設定する。具体的には、閾値設定手段３３は、Ｈ、Ｓ、Ｂのうち閾値を設定すべき要素の種類と、その閾値とを閾値データ３９に記憶する。閾値を設定すべき要素の種類としては、１種類でもよく、２種類又は３種類であってもよい。閾値の値の範囲は、１以上２５４以下である。
【００３５】
閾値を設定すべき要素の種類及び閾値の決定方法としては、特に限定されない。例えば、プログラムによりＨＳＢ色空間におけるＨ、Ｓ、Ｂの各要素ごとに数値が大きい又は小さい閉領域を探索し、探索された閉領域が含まれるように要素の種類及び数値を決定する方法、キーボード等のコンピュータ２の外部入力（不図示）から要素の種類及び数値を入力し、その入力情報に基づく２値化処理結果を目視確認しながら試行錯誤により要素の種類及び数値を決定する方法等を挙げることができる。
【００３６】
核領域画像抽出手段３４は、閾値データ３９を元にＨＳＢ色空間画像データ３８を２値化処理する。この２値化処理により、例えば核の領域を黒、被覆層の領域を白とする画像が得られる。核領域画像抽出手段３４は、得られた画像を核領域画像データ４０として記憶する。
【００３７】
核画像抽出手段３５は、核領域画像データ４０から、それぞれの上記擬似粒子の領域内での最大面積の核画像を抽出する。
【００３８】
核画像抽出手段３５は、まず、擬似粒子の画像を抽出する。擬似粒子の画像抽出に用いる画像データは特に限定されず、ＲＧＢ画像データ３７又はＨＳＢ色空間画像データ３８のいずれであってもよい。画像データからの擬似粒子画像の抽出方法としては、特に限定されないが、例えば公知のフィルタプログラム等を実行して樹脂部分の画像を除去する方法が挙げられる。
【００３９】
次に、核画像抽出手段３５は、抽出した上記擬似粒子の画像と、核領域画像データ４０の核の画像とを重ね合わせることで、それぞれの擬似粒子の領域内に位置する最大面積の核画像を抽出する。被覆層の微粉のうち、比較的粒径が大きい粒子が核として抽出されることがあるため、１つの擬似粒子の領域内で複数の核画像が抽出されることがある。核として抽出された微粉は、本来の核に対して十分に小さいため、最も面積が大きい核画像を核として特定することで、本来の核が抽出できる。最大面積となる核を特定する方法としては、特に限定されないが、例えば公知の画像解析プログラムによりそれぞれの核の面積を取得し、その値が最大となる核画像を特定する方法を挙げることができる。このような公知の解析手法としては、２値化計測法、輪郭解析法、輝度勾配法等を挙げることができる。また、より簡便な方法としては、擬似粒子の重心座標から擬似粒子の外側に向かって直線を引き、画素値が変化したところをエッジとみなすこととして、この直線を擬似粒子の重心座標から放射状に多数引いてエッジを抽出し、これらのエッジを結ぶことで核画像を抽出する方法が挙げられる。核は、面積が微粉よりも十分に大きく、かつ擬似粒子の重心付近に位置することから、この簡便な方法により最大面積の核画像を抽出することができる。
【００４０】
核径算出手段３６は、核画像抽出手段３５により抽出された核画像からそれぞれの擬似粒子の核径を算出する。具体的には、核径算出手段３６ではそれぞれの擬似粒子に対して抽出された核画像から公知の画像解析プログラムにより面積を算出できるので、この算出された面積から面積相当径として核径を算出できる。
【００４１】
算出された核径は、ディスプレイ２３に表示される。核径算出手段３６は、それぞれの擬似粒子に対して核径を算出できるので、例えばそれぞれの擬似粒子について測定された粒径と対応付けてディスプレイ２３に表示することもできる。また、擬似粒子の粒径と核径との差から被覆層の平均厚みを算出し、算出された核径と対応付けてディスプレイ２３に表示することもできる。
【００４２】
＜核径測定方法＞
上記核径測定システムを用いて核径を測定する方法について詳説する。この核径測定は、上記核径測定システムのコンピュータ２により実行される。
【００４３】
（閾値設定工程）
上記閾値設定工程Ｓ１は、図３に示すようにＨＳＢ色空間画像取得工程Ｓ１１と、閾値決定工程Ｓ１２とを備える。
【００４４】
まず、ＨＳＢ色空間画像取得工程Ｓ１１で、画像取得手段３１及び画像データ変換手段３２が１又は複数の擬似粒子の断面のＨＳＢ色空間画像を取得する。
【００４５】
具体的には、まず画像取得手段３１が、撮影装置１を用いて擬似粒子の断面を撮影する。設定される閾値の精度の観点から、複数の擬似粒子を撮影することが好ましいが、撮影される擬似粒子は、１つであってもよい。撮影装置１により撮影された画像データは、ＲＧＢ画像データ３７として記憶される。次に、画像データ変換手段３２が上記ＲＧＢ画像データ３７をデータ変換することで、ＨＳＢ色空間画像を取得する。画像データ変換手段３２は、このＨＳＢ色空間画像をＨＳＢ色空間画像データ３８として記憶する。
【００４６】
次に、閾値決定工程Ｓ１２で、閾値設定手段３３が上記ＨＳＢ色空間画像データ３８を用いて個々の擬似粒子の核と被覆層との境界を判別できる閾値を決定する。
【００４７】
具体的には、閾値設定手段３３がＨ、Ｓ、Ｂのうち閾値を設定すべき要素の種類と、その閾値とを決定し、閾値データ３９として記憶する。
【００４８】
上記閾値を設定すべき要素としては、Ｈ、Ｓ、Ｂのうちの１種であってもよく、２種以上であってもよい。中でも上記閾値を設定すべき要素としては、Ｓ（彩度）が好ましい。本発明者らは、ＨＳＢ色空間においては、核領域は彩度が小さくなる特徴があることを見出している。このため、Ｓを閾値を決定すべき要素とすることで、個々の擬似粒子の核と被覆層との境界を精度よく判別できる。
【００４９】
また、閾値を設定すべき要素をＳとする場合の閾値の下限としては、２０が好ましく、３０がより好ましい。一方、上記閾値の上限としては、６０が好ましく、５０がより好ましい。閾値が上記下限未満であると、核領域内の彩度のノイズにより核領域内であるにも関わらず核領域と認識されない部分がアイランド状に発生するおそれがある。一方、閾値が上記上限を超えると、被覆層の微粉が核として抽出される確率が高まるおそれがある。
【００５０】
（測定工程）
上記測定工程Ｓ２は、図４に示すようにＨＳＢ色空間画像取得工程Ｓ２１と、核領域画像抽出工程Ｓ２２と、核画像抽出工程Ｓ２３と、核径算出工程Ｓ２４とを備える。
【００５１】
まず、ＨＳＢ色空間画像取得工程Ｓ２１で、画像取得手段３１及び画像データ変換手段３２が複数の擬似粒子のＨＳＢ色空間画像を含む断面画像を取得する。
【００５２】
この断面画像は、閾値設定工程Ｓ１で取得した断面画像とすることもできるが、新たに他の擬似粒子の断面を撮影して取得してもよい。他の擬似粒子の断面画像は、閾値設定工程Ｓ１のＨＳＢ色空間画像取得工程Ｓ１１と同様にして取得できる。なお、ＨＳＢ色空間画像取得工程Ｓ２１では、測定効率の観点から、複数の擬似粒子を撮影する。
【００５３】
次に、核領域画像抽出工程Ｓ２２で、核領域画像抽出手段３４が上記閾値を用いた上記ＨＳＢ色空間画像の２値化処理により上記擬似粒子の核領域画像を抽出する。核領域画像抽出手段３４は、抽出した核領域画像を核領域画像データ４０として記憶する。
【００５４】
次に、核画像抽出工程Ｓ２３で、核画像抽出手段３５が上記擬似粒子の核領域画像からそれぞれの上記擬似粒子の領域内での最大面積の核画像を抽出する。
【００５５】
次に、核径算出工程Ｓ２４で、核径算出手段３６が上記最大面積の核画像から、それぞれの擬似粒子の核径を算出する。算出された核径は、例えばディスプレイ２３に表示される。
【００５６】
なお、閾値設定工程Ｓ１で設定される同一の閾値データ３９を用いて上記測定工程Ｓ２を繰り返し実行することで、連続して擬似粒子の核径の測定を行うことができる。
【００５７】
＜利点＞
当該擬似粒子評価方法は、複数の擬似粒子の断面画像を用い、この断面画像をＨＳＢ色空間で２値化処理することで、個々の擬似粒子の核領域を抽出できる。当該擬似粒子評価方法は、この２値化処理により核領域を抽出した核領域画像から、擬似粒子の領域内で最大面積の核画像を抽出することで、個々の擬似粒子内の核を抽出する。従って、当該擬似粒子評価方法は、複数の擬似粒子の核径を個別に評価できる。また、当該擬似粒子評価方法は、断面画像が複数の擬似粒子を含むので、一度に複数の擬似粒子の処理が可能であり、比較的短時間で実行できる。
【００５８】
［その他の実施形態］
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記態様の他、種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
【００５９】
上記実施形態では、閾値設定工程がＨＳＢ色空間画像取得工程を備える場合を説明したが、これは必須の工程ではない。例えばＨ、Ｓ、Ｂのうち閾値を設定すべき要素の種類とその閾値とを、キーボード等のコンピュータの外部入力により直接設定してもよい。この場合、Ｈ、Ｓ、Ｂのうち閾値を設定すべき要素の種類及びその閾値としては、例えば予め抽出済みの情報を用いることができる。また、閾値設定工程がＨＳＢ色空間画像取得工程と、閾値決定工程とを共に備えない構成とすることもできる。このような構成としては、例えば任意の初期値から測定を開始し、その測定結果に基づいて人工知能プログラム等により閾値を動的に変化させる構成を挙げることができる。
【００６０】
また、上記実施形態では、ＲＧＢ画像データを取得してからＨＳＢ色空間画像データをデータ変換により生成する方法を説明したが、撮影装置により直接ＨＳＢ色空間画像データを取得してもよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、ＨＳＢ色空間画像データとしてＨＳＢ色空間での値ｈ、ｓ、ｂを０以上２５５以下の範囲に線形変換した値を用いる場合を説明したが、ＨＳＢ色空間画像データはこれに限定されない。ＨＳＢ色空間画像データとして例えばＨＳＢ色空間での値ｈ、ｓ、ｂをそのまま用いてもよい。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００６３】
（擬似粒子の造粒）
ドラム型造粒機（直径８００ｍｍ、長さ８４０ｍｍ）を用いて回転数２０ｒｐｍで焼結鉱製造用擬似粒子を造粒した。造粒に使用した原料及び粒度分布を表１に示す。
【００６４】
【表１】
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【００６５】
なお、表１中で「返鉱」とは、焼結鉱製造過程で焼結処理を施した鉄鉱石のうち、粒径が小さいために成品とならなかった鉄鉱石を指す。
【００６６】
（核径の測定）
上記擬似粒子２９個を、冷間埋込樹脂（ストルアス社製の「Ｎｏ．１０５」）及び硬化剤（日油株式会社製の「Ｍ剤」）を用いて平面視で１辺約３．５ｃｍの正方形内に固定し、研磨機で研磨することで、擬似粒子の断面を露出させた。上記擬似粒子の平面視での密度は約２．４個／ｃｍ２である。上記断面をキーエンス社製のデジタルマイクロスコープ「ＶＨＸ−２０００」を用いて撮影し、ＲＧＢ画像データを取得した。画像の解像度としては１００ｄｐｉ以上２００ｄｐｉ以下とした。取得したＲＧＢ画像を図５に示す。
【００６７】
取得した断面画像のＲＧＢ画像データに対して、市販のパーソナルコンピュータにプログラムを実行させることで、以下の処理を行った。
【００６８】
まず、上記断面画像のＲＧＢ画像データをＨＳＢ色空間画像データに変換した。図５のＲＧＢ画像を変換したＨＳＢ色空間画像データの彩度画像を図６に示す。
【００６９】
次に、閾値として、Ｓ（彩度）に対して４０を設定し、上記ＨＳＢ色空間画像データを２値化処理することで、核領域画像を取得した。図６の彩度画像の２値化処理により取得した核領域画像を図７に示す。
【００７０】
断面画像のＲＧＢ画像データから市販のフィルタプログラムを用いて樹脂部分を除去し、擬似粒子の領域を抽出した。図５の断面画像から抽出した擬似粒子画像を図８に示す。
【００７１】
上記核領域画像データと擬似粒子画像とを重ね合わせ、それぞれの擬似粒子の領域内での最大面積の核画像を抽出した。図７の核画像及び図８の擬似粒子画像を用いて個々の核画像を抽出した画像を図９に示す。図９において、１〜２９の番号で示された２重の閉曲線のうち、外側の閉曲線が擬似粒子の領域を表し、内側の閉曲線が核を表す。
【００７２】
それぞれの擬似粒子の領域において、市販の面積相当径抽出プログラムを用いて、擬似粒子の粒径と核径とを算出した。結果を図１０に示す。なお、擬似粒子の粒径と核径との差分が被覆層の平均厚みの２倍に相当する。
【００７３】
なお、断面画像のＲＧＢ画像データを取得してから擬似粒子の粒径と核径とを算出するまでの時間は、擬似粒子２９個に対して、３６秒であった。
【００７４】
図７の核画像から、ＨＳＢ色空間画像の２値化処理により上記擬似粒子の核領域画像を抽出することで、核の領域が精度よく抽出できていることが分かる。従って、擬似粒子と核との対応付けが行えるので、図１０に示すように個々の擬似粒子について、粒径と核径とを対応付けて算出できている。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上説明したように、本発明の焼結鉱製造用擬似粒子の評価方法は、複数の擬似粒子の核径を個別に評価でき、かつ比較的短時間で実行できる。
【符号の説明】
【００７６】
１  撮影装置
２  コンピュータ
２１  演算装置
２２  記憶装置
２３  ディスプレイ
３１  画像取得手段
３２  画像データ変換手段
３３  閾値設定手段
３４  核領域画像抽出手段
３５  核画像抽出手段
３６  核径算出手段
３７  ＲＧＢ画像データ
３８  ＨＳＢ色空間画像データ
３９  閾値データ
４０  核領域画像データ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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