Die Bildanalyse von Teilchen bestimmt effektiv physikalische Parameter anhand von Bildern.
Partikelgröße und -form können anhand von Fotos der Partikel bestimmt werden. Da eine typische Partikelprobe aus unterschiedlichen Größen und Formen besteht, erfolgt die moderne Analyse mit einem Computer, der automatisch Teilchenbilder analysiert, um Größe und Form schnell zu bestimmen. Daten einer großen Anzahl von Teilchen können dann in Verteilungen zusammengefasst werden, die die Probe beschreiben.
Die wichtigsten Schritte zur Bildanalyse von Teilchen. Zuerst werden hochwertige Bilder aufgenommen, dann werden die Partikel (oder die zweite Phase einer Emulsion) identifiziert. Schließlich werden Größen- und Formparameter zur Analyse der Population extrahiert.
Die Bildanalyse besteht aus drei Hauptschritten: Bildaufnahme und -verbesserung, Objekterkennung und Messung. Der erste Schritt, die Bildaufnahme, lässt sich leicht als das Fotografieren ausdrücken. Moderne Analysatoren verfügen jedoch alle über Funktionen, um hochwertige Bilder zu gewährleisten, zum Beispiel mit heller, gleichmäßiger Beleuchtung. Die wichtigsten Unterschiede zwischen den hier vorgestellten Bildanalysetechniken liegen hauptsächlich im Ansatz zur Bildaufnahme.
Die Objekt-/Phasendetektion kann für gut verteilte Teilchen einfach sein und kann erweitert werden, um spezielle Beleuchtungs- und Softwarealgorithmen zur Trennung berührender Teilchen einzuschließen. Der letzte Schritt ist die Berechnung der gewünschten Parameter für die Partikelgröße und -form jedes Partikels. Diese Daten werden aufgebaut, um eine Verteilung zu erzeugen, aus der Populationsstatistiken extrahiert werden können.
Diese Schritte sind unabhängig von der Bildgebungsmethode. Die messbaren Größen hängen von der Wellenlänge der verwendeten Strahlung ab. Für die kleinsten Teilchen können Elektronenmikroskope Daten liefern, allerdings auf Kosten der schwierigen Probenvorbereitung und teurer Ausrüstung. Für Partikel, die über etwa 1/2 Mikrometer groß sind, wird sichtbares Licht (optische Mikroskopie) bevorzugt.
Bei Verwendung sichtbares Licht kann die Teilchenbildanalyse weiter in dynamische Bildanalyse, statische Bildanalyse und Inline-Bildanalyse unterteilt werden. Und im Allgemeinen repräsentieren diese verschiedenen Techniken in erster Linie Unterschiede in der Bildaufnahme.
Dynamische Bildanalyse bezeichnet eine Labortechnik, bei der die Partikel vor der Kameraoptik geführt werden. Statische Bildanalyse bezeichnet eine Labortechnik, bei der die Partikel auf einem stationären Objektträger sind. Im Gegensatz dazu wird die Inline-Bildanalyse direkt bei einem Prozess angewendet, bei dem die Partikel an einem Fenster eines Rohrs oder eines Prozessgeräts vorbeigehen, wie etwa am Boden eines fluidisierten Bettbeschichters.
Jede Technik hat Vor- und Nachteile, und die beste Technik hängt von der Anwendung ab. Kontaktieren Sie uns für eine Beratung bei Ihrer Instrumentenwahl.
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Dynamische Image-Analyse
