การวิเคราะห์โครงสร้างโลหะต่างๆ โดยใช้กล้องจุลทรรศน์ทางโลหะวิทยา
เป็นเวลาหลายปีที่นักวิจัยด้านโลหะวิทยาได้อธิบายคุณลักษณะทางโครงสร้างจุลภาคของวัสดุโลหะในเชิงคุณภาพผ่านการสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์บนพื้นผิวขัดเงาของตัวอย่างโลหะวิทยา หรือประเมินโครงสร้างจุลภาค ขนาดเกรน และคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะโดยการเปรียบเทียบกับรูปภาพมาตรฐานต่างๆ ของผสมและอนุภาคเฟส ฯลฯ วิธีการนี้ไม่มีความแม่นยำสูงและมีความละเอียดอ่อนในการประเมิน ความสามารถในการทำซ้ำของผลลัพธ์ก็ไม่น่าพอใจเช่นกัน และจะเสร็จสิ้นทั้งหมดหลังจากที่ตัวอย่างทางโลหะวิทยาได้รับการขัดเงาแล้ว เมื่อวัดบนระนาบสองมิติบนพื้นผิว จะมีช่องว่างบางอย่างระหว่างผลการวัดและคำอธิบายของโครงสร้างจริงในพื้นที่สามมิติ การเกิดขึ้นของสเตอริโอวิทยาสมัยใหม่ทำให้ผู้คนมีวิทยาศาสตร์ที่คาดการณ์จากภาพสองมิติไปสู่อวกาศสามมิติ กล่าวคือ ข้อมูลที่วัดได้บนระนาบสองมิติจะถูกรวมเข้ากับรูปร่าง ขนาด ปริมาณ และรูปร่างของโครงสร้างจุลภาคทางทฤษฎี พื้นที่สามมิติของวัสดุโลหะ วิทยาศาสตร์ที่เชื่อมโยงการกระจายตัว และสามารถสร้างความสัมพันธ์ภายในระหว่างรูปร่าง ขนาด ปริมาณ และการกระจายตัวของวัสดุเชิงพื้นที่สามมิติ และคุณสมบัติทางกลของวัสดุเหล่านั้น โดยให้ข้อมูลการวิเคราะห์ที่เชื่อถือได้สำหรับการประเมินวัสดุทางวิทยาศาสตร์
เนื่องจากโครงสร้างจุลภาคและสารผสมที่ไม่ใช่โลหะในวัสดุโลหะมีการกระจายไม่เท่ากัน การวัดพารามิเตอร์ใดๆ จึงไม่สามารถกำหนดได้โดยการวัดมุมมองหนึ่งหรือหลายขอบเขตภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ต้องใช้วิธีการคำนวณเพื่อกำหนดความเพียงพอ โดยการดำเนินงานคำนวณจำนวนมากในมุมมองที่หลากหลายเท่านั้นจึงจะรับประกันความน่าเชื่อถือของผลการวัดได้ หากใช้เพียงดวงตาของมนุษย์ในการประเมินการมองเห็นด้วยกล้องจุลทรรศน์ ความแม่นยำ ความสม่ำเสมอ และความสามารถในการทำซ้ำจะแย่มาก และความเร็วในการวัดก็ช้ามาก และบางส่วนก็ไม่สามารถทำได้เนื่องจากมีปริมาณงานที่มากเกินไป เครื่องวิเคราะห์ภาพแทนที่การสังเกตและการคำนวณด้วยตามนุษย์ด้วยเลนส์อิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ขั้นสูง สามารถทำการวัดและการประมวลผลข้อมูลที่มีนัยสำคัญในการคำนวณได้อย่างยืดหยุ่นและแม่นยำ นอกจากนี้ยังมีความแม่นยำสูง สามารถทำซ้ำได้ดี และหลีกเลี่ยงการบำบัด โดยมีลักษณะเฉพาะ เช่น อิทธิพลของปัจจัยที่มีต่อผลการประเมินทางโลหะวิทยา และใช้งานง่ายและสามารถพิมพ์รายงานการวัดได้โดยตรง ซึ่งกลายมาเป็นวิธีการที่ขาดไม่ได้ในการวิเคราะห์ทางโลหะวิทยาเชิงปริมาณในขณะนั้น
เครื่องวิเคราะห์ภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์ Olympus เป็นเครื่องมืออันทรงพลังสำหรับการวิจัยโลหะวิทยาเชิงปริมาณเกี่ยวกับวัสดุ นอกจากนี้ยังเป็นตัวช่วยที่ดีสำหรับการตรวจสอบทางโลหะวิทยาในแต่ละวันอีกด้วย สามารถหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดเชิงอัตนัยที่เกิดจากการประเมินด้วยตนเอง และหลีกเลี่ยงปรากฏการณ์ของการทะเลาะวิวาท แม้ว่าจะเป็นไปไม่ได้และไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องวิเคราะห์ภาพทุกครั้งในการตรวจสอบทางโลหะวิทยาในแต่ละวัน แต่เมื่อคุณภาพผลิตภัณฑ์ผิดปกติหรือระดับโครงสร้างทางโลหะวิทยาอยู่ระหว่างคุณสมบัติและไม่ผ่านคุณสมบัติและไม่สามารถตัดสินได้ คุณสามารถใช้เครื่องวิเคราะห์ภาพเพื่อวิเคราะห์ โดยดำเนินการเชิงปริมาณ การวิเคราะห์เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำและรับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์ การใช้เครื่องวิเคราะห์ภาพในการวิเคราะห์ทางโลหะวิทยาได้ขยายรายการทดสอบของการตรวจสอบทางโลหะวิทยา ส่งเสริมการปรับปรุงระดับการทดสอบ และยังมีประโยชน์อย่างมากในการปรับปรุงคุณภาพของบุคลากรในการทดสอบ
ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับหลักการและฟังก์ชันของเครื่องวิเคราะห์ภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์โอลิมปัส
ระบบวิเคราะห์ภาพคือระบบสร้างภาพด้วยแสงที่ประกอบด้วยกล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยาและสเตจกล้องจุลทรรศน์ มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างภาพของตัวอย่างหรือภาพถ่ายทางโลหะวิทยา กล้องจุลทรรศน์ทางโลหะวิทยาสามารถทำการวิเคราะห์ทางโลหะวิทยาเชิงปริมาณได้โดยตรงบนตัวอย่างทางโลหะวิทยา ระยะของกล้องจุลทรรศน์เหมาะสำหรับการวิเคราะห์ภาพถ่ายทางโลหะวิทยา ฟิล์มเนกาทีฟ และวัตถุอื่นๆ
เพื่อที่จะใช้คอมพิวเตอร์ในการจัดเก็บ ประมวลผล และวิเคราะห์ภาพ รูปภาพจะต้องถูกแปลงเป็นดิจิทัลก่อน เฟรมของภาพประกอบด้วยการกระจายที่ไม่ตรงกับระดับสีเทา สัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ใช้เพื่อเปิดเผย j {{0}} j (x, y) ดังนั้น เฟรมของภาพสามารถแสดงได้โดยใช้การแสดงการรั่วไหลของโมเมนต์ m×n แต่ละองค์ประกอบในขณะนั้นสอดคล้องกับพิกเซลในรูปภาพ ค่าของ aij คือระดับสีเทาของพิกเซลที่อยู่ในแถวที่ i และคอลัมน์ที่ j ในภาพที่แสดงการรั่วไหล ค่า. กล้อง CCD (Charge Coupled Device Camera) เป็นอุปกรณ์แปลงภาพเป็นดิจิทัล คุณสมบัติทางจุลทรรศน์บนตัวอย่างโลหะวิทยาจะถูกถ่ายภาพบน CCD ผ่านระบบออพติคอล และ CCD จะทำการแปลงและสแกนโฟโตอิเล็กทริกให้เสร็จสิ้น จากนั้นจะถูกนำออกมาเป็นแฟล็กรูปภาพ ขยายด้วยตัวขยาย และวัดปริมาณเป็นระดับสีเทาเพื่อจัดเก็บในภายหลัง แล้วรับภาพดิจิทัล คอมพิวเตอร์จะตั้งค่าเกณฑ์สีเทา T ตามช่วงค่าสีเทาของคุณสมบัติที่จะวัดในภาพดิจิทัล สำหรับพิกเซลใดๆ ในภาพดิจิทัล หากระดับสีเทามากกว่าหรือเท่ากับ T ระดับสีเทาดั้งเดิมจะถูกแทนที่ด้วยสีขาว (ค่าระดับสีเทา 255) หากน้อยกว่า T ระดับสีเทาดั้งเดิมจะถูกแทนที่ด้วยสีดำ (ค่าระดับสีเทา 0) ระดับสีเทาสามารถแปลงภาพระดับสีเทาเป็นภาพไบนารี่ที่มีระดับสีเทาเพียงสองระดับ: ขาวดำ จากนั้นดำเนินการประมวลผลที่จำเป็นกับภาพ เพื่อให้ฟังก์ชันการคำนวณสามารถทำการนับอนุภาค พื้นที่ และปริมณฑลบนภาพไบนารีได้อย่างง่ายดาย ภาระผูกพันในการวัดและการวิเคราะห์ภาพอื่น ๆ หากใช้การประมวลผลสีหลอก ระดับสีเทา 256 ระดับสามารถแปลงเป็นสีที่สอดคล้องกันได้ เพื่อให้สามารถระบุรายละเอียดที่มีระดับสีเทาใกล้เคียงมากและสภาพโดยรอบหรือรายละเอียดอื่น ๆ ได้อย่างง่ายดาย จึงปรับปรุงภาพและทำให้คอมพิวเตอร์ประมวลผลได้ง่ายขึ้น รูปภาพที่มีคุณลักษณะหลากหลาย -
