Dynamic Image Analysis Technology

L'expression analyse d'images englobe toutes les technologies impliquant la capture et le traitement d'images. En ce qui concerne la caractérisation de particules, on distingue l'analyse d'images statique et l'analyse d'images dynamique. La différence se situe au niveau de l'orientation des particules, qui peut être statique (stationnaire) ou dynamique, c'est-à-dire passant devant le détecteur. Nous nous intéressons ici à l'analyse d'images en dynamique, également appelée traitement numérique des images. Cette technologie est spécifique au système d'analyse de taille et de forme des particules CAMSIZER.

Pour plus d'informations, visionnez les séminaires en ligne de présentation des analyseurs d'images en dynamique CAMSIZER et CAMSIZER XT ci-après.

Séminaire en ligne : Analyseur d'images dynamiques CAMSIZER  (vous devez être connecté)

Séminaire en ligne : Analyseur d'images dynamiques CAMSIZER XT  (vous devez être connecté)


Principe de la mesure des systèmes CAMSIZER

Dans les systèmes CAMSIZER, la mesure est basée sur la projection des silhouettes ou ombres des particules dans la lumière transmise. Le système classique CAMSIZER présente les particules d'échantillons à une source lumineuse unique au fur et à mesure de la chute par gravité des particules à partir d'une trémie. Le nouveau système CAMSIZER XT développe ce principe en incluant une seconde source lumineuse et de nombreux modules de dispersion (gravité, dispersion dans l'air comprimé, suspension dans un liquide). Dans chacun de ces deux instruments, deux caméras enregistrent les ombres projetées.

The CAMSIZER Measurement Principle
Cliquez pour agrandir : Principe de la mesure des systèmes CAMSIZER

Capture d'images à deux caméras

La technique de mesure CAMSIZER repose sur l'emploi de deux caméras. La caméra principale mesure les grandes particules en ignorant les petites. La caméra zoom mesure les petites particules. Grâce à cette double plage de mesure, il est possible d'obtenir une résolution très élevée et plage dynamique de mesure étendue. Le système breveté de capture d'images à deux caméras est exclusif aux vidéo-granulomètres CAMSIZER et CAMSIZER XT.

The CAMSIZER Dual Camera Technique
Cliquez pour agrandir : Technique de mesure CAMSIZER à deux caméras

Comment le système CAMSIZER voit-il les particules ?

Les détecteurs des caméras du système CAMSIZER sont très similaires à ceux des appareils photos numériques. Comme dans un appareil photo numérique, la résolution de l'image est déterminée pour partie par le nombre et la taille des pixels du détecteur. Une particule est détectée lorsqu'au moins la moitié d'un pixel donné est recouverte par l'ombre projetée. Autrement dit, le détecteur ne capture pas, en réalité, une image parfaite de la particule, mais une reconstruction à partir de pixels carrés (voir la figure ci-après). La taille limite inférieure de 30 µm du système CAMSIZER classique est la conséquence de la nécessité d'activer au moins deux pixels adjacents. Cette condition augmente de façon drastique la probabilité que l'événement de détection soit effectivement provoqué par une particule.

Resolution of the classic CAMSIZER cameras
Cliquez pour agrandir : résolution des caméras du système CAMSIZER de base

Mesure de la particule totale

Une fois l'ombre de la particule capturée, un nouveau problème se pose : quelle ou quelles tailles le système doit-il calculer ? Dans certaines techniques d’analyse granulométrique, la réponse est triviale car il n'est possible de calculer qu'une seule taille. Souvent, le résultat est rapporté sous forme du diamètre sphérique équivalent car l'hypothèse sphérique simplifie le modèle mathématique utilisé. En capturant l'image réelle de la particule, le système CAMSIZER rend possible le calcul de diverses longueurs, largeurs, diamètres équivalents, etc. Il permet également de calculer des paramètres de forme comme la sphéricité, l’élongation ou la symétrie.

Le logiciel du système CAMSIZER rend ces mesures possibles en balayant l'ombre de la particule dans 64 directions. Cette approche permet une caractérisation plus riche en informations des particules de forme irrégulière, qui constituent la majorité des particules analysées. Elle donne directement lieu à des améliorations de procédé et de qualité des produits. Lorsqu'il s'agit de correspondre à des données antérieures issues d'analyses par tamis, le logiciel peut également générer une corrélation intelligente.

Le système CAMSIZER balaie chaque particule dans 64 directions
Le système CAMSIZER balaie chaque particule dans 64 directions

Télécharger la note technique 164 : compréhension des paramètres de forme utilisés par le système CAMSIZER (Vous devez être connecté)

Séminaire en ligne: Introduction à la mesure de la forme des particules par analyse d'images (Vous devez être connecté)


Une exactitude et une fidélité sans égales

Le champ de vision élargi du système de capture d'images à deux caméras garantit la détection et la mesure de chacune des particules présentées aux détecteurs. La répétabilité et la reproductibilité des expériences sont donc excellentes, même en cas de très faibles quantités d'échantillons. La fidélité entre utilisateurs, laboratoires ou instruments est également impressionnante, grâce à une conception robuste et à la simplicité d'utilisation des appareils CAMSIZER, dont le contrôle est basé sur un système de fichiers de tâches électroniques. La correspondance entre résultats est ainsi facilitée tandis que les coûts d'exploitation et le taux de données à retravailler diminuent. Une mesure classique dure moins de trois minutes, ce qui permet de détecter et d'analyser plus de 500 000 particules.

Unique and reproducible size results for four different, but related samples using the CAMSIZER
Cliquez pour agrandir : Des résultats de mesure granulométrique uniques et reproductibles pour quatre échantillons similaires mais différents

Entretien et fiabilité

Contrairement aux appareils d'analyse par diffusion de la lumière, le bon fonctionnement des analyseurs d'images nécessite un étalonnage régulier. Pour garantir la reproductibilité constante des résultats, le système CAMSIZER est fourni avec un réticule d'étalonnage fabriqué par lithographie électronique. Il présente une déviation extrêmement faible de seulement 0,1 µm par particule. Cet étalon est unique car il comprend des particules de référence réparties sur toute la zone de détection et couvre la totalité de la plage de mesure du système CAMSIZER. L'étalonnage ne dure que quelques minutes. Il est habituellement répété tous les mois.

Réticule d’étalonnage du système CAMSIZER
Réticule d’étalonnage du système CAMSIZER

CAMSIZER Series Product Pages

CAMSIZER Dynamic Image Analyzer

L’analyseur d’images en dynamique CAMSIZER@P4 donne des informations rapides et précises sur la taille et la forme de produits secs (poudres, granulés, granulats), à écoulement fluide, pour des granulométries comprises entre 20 µm et 30 mm.

CAMSIZER X2 Dynamic Image Analyzer

Le vidéo-granulomètre CAMSIZER X2, analyseur d’images en dynamique, mesures la répartition en taille et la forme de produits sous forme sèche et humide (suspensions), pour des granulométries comprises entre 0.8µm et 8mm.