靜態(tài)顆粒圖像分析儀是一種基于顯微測量與數(shù)字圖像處理技術(shù)的高精度粒度粒形分析設(shè)備，廣泛應用于材料科學、生物醫(yī)藥、新能源、食品檢測、環(huán)境監(jiān)測等多個領(lǐng)域。該儀器通過光學顯微鏡將微米級顆粒放大數(shù)十至數(shù)千倍，利用高分辨率數(shù)字攝像頭捕捉顆粒圖像，再通過專用軟件對圖像進行邊緣識別、尺寸測量及形態(tài)分析，最終生成粒度分布、形狀參數(shù)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。其核心功能包括精準測量顆粒的長度、寬度、面積、周長、等效直徑等基礎(chǔ)幾何參數(shù)，精度可達微米級，滿足不同粒度范圍的測試需求；通過對大量顆粒的尺寸數(shù)據(jù)統(tǒng)計，生成粒度分布曲線，并計算特征粒徑（如D10、D50、D90等），反映顆粒群體的大小分布規(guī)律；將顆粒的“形狀”轉(zhuǎn)化為可量化的參數(shù)，如長徑比、球形度、表面率等，為材料性能研究提供重要依據(jù)。

　　靜態(tài)顆粒圖像分析儀的詳細操作指南：

　　一、開機準備

　　環(huán)境檢查

　　溫度與濕度：確保實驗室溫度在15-30℃，濕度≤70%，避免高溫高濕導致設(shè)備內(nèi)部結(jié)露或電路短路。

　　防震措施：將設(shè)備放置在穩(wěn)定平臺（如防震工作臺），遠離大型機械、通風管道等震動源，防止圖像模糊。

　　清潔環(huán)境：關(guān)閉強光直射，避免灰塵或顆粒物進入設(shè)備內(nèi)部，影響成像質(zhì)量。

　　設(shè)備檢查

　　電源與連接：檢查電源線是否插牢，數(shù)據(jù)線（如USB、HDMI）是否連接至計算機，確保接口無松動。

　　耗材補充：確認載玻片、蓋玻片、分散劑（如乙醇、去離子水）等耗材充足，避免中途中斷操作。

　　機械部件檢查：手動移動載物臺，檢查傳動裝置是否順暢，無卡頓或異響。

　　軟件啟動

　　打開計算機，雙擊桌面圖標或從開始菜單啟動分析軟件（如ImageJ、Motic Images Plus或設(shè)備自帶軟件）。

　　等待軟件初始化完成，檢查設(shè)備狀態(tài)指示燈（如“就緒”燈）是否亮起，確認硬件連接正常。

　　二、樣品制備

　　樣品分散

　　干法分散：適用于粉末狀樣品（如金屬粉、陶瓷粉）。將少量樣品倒入分散器，通過氣流或機械振動使顆粒均勻分散，避免團聚。

　　濕法分散：適用于液體或可懸浮樣品（如乳液、納米顆粒）。將樣品與分散劑（如乙醇）按比例混合，超聲處理5-10分鐘，確保顆粒充分分散。

　　制片操作

　　干法制片：用小勺取少量分散后的樣品，均勻撒在載玻片上，輕輕敲擊載玻片使顆粒分布均勻，蓋上蓋玻片。

　　濕法制片：用移液管吸取少量懸浮液，滴在載玻片上，用蓋玻片緩慢覆蓋，避免氣泡產(chǎn)生。若液體過多，可用濾紙吸去多余液體。

　　樣品放置

　　將載玻片平穩(wěn)放置在載物臺上，調(diào)整載物臺位置，使樣品位于顯微鏡視野中心。

　　固定載玻片（如使用夾具或磁吸裝置），防止移動導致圖像模糊。

　　三、參數(shù)設(shè)置

　　顯微鏡參數(shù)

　　放大倍數(shù)：根據(jù)顆粒大小選擇合適物鏡（如10×、40×、100×）。小顆粒（如納米級）需高倍物鏡，大顆粒（如毫米級）用低倍物鏡。

　　光源調(diào)整：選擇環(huán)形光源或柯勒照明，調(diào)整亮度至適中，避免過曝或欠曝。對于透明顆粒，可關(guān)閉透射光，開啟反射光增強對比度。

　　對焦模式：切換至手動對焦，緩慢旋轉(zhuǎn)調(diào)焦旋鈕，直至顆粒邊緣清晰。若設(shè)備支持自動對焦，可啟用該功能加速操作。

　　軟件參數(shù)

　　圖像分辨率：設(shè)置為最高分辨率（如1920×1080），確保細節(jié)清晰。

　　曝光時間：根據(jù)樣品反光性調(diào)整，高反光樣品縮短曝光時間（如1/100秒），低反光樣品延長（如1/10秒）。

　　增益值：適當提高增益（如10-20dB）可增強暗區(qū)信號，但過高會引入噪聲，需平衡亮度與噪聲。

　　分析參數(shù)

　　顆粒識別閾值：設(shè)置灰度閾值（如50-150），區(qū)分顆粒與背景。閾值過低會誤識別背景為顆粒，過高會遺漏小顆粒。

　　形狀參數(shù)：選擇需測量的形狀指標（如圓度、長寬比、凸度），根據(jù)分析目的勾選相應選項。

　　尺寸范圍：設(shè)定最小和最大顆粒直徑（如1μm-1000μm），過濾無關(guān)顆粒，提高分析效率。

　　四、圖像采集與分析

　　圖像采集

　　單擊軟件“采集”按鈕，捕獲當前視野圖像。若需多視野分析，移動載物臺至新位置，重復采集。

　　檢查圖像質(zhì)量：顆粒邊緣應清晰，無模糊或重疊；背景應均勻，無噪聲或雜光。若圖像不理想，重新調(diào)整參數(shù)或重新制片。

　　圖像預處理

　　去噪：對高噪聲圖像應用中值濾波（窗口大小3×3）或高斯濾波（σ=1），平滑圖像同時保留邊緣。

　　增強對比度：使用直方圖均衡化或?qū)Ρ榷壤欤岣哳w粒與背景的區(qū)分度。

　　二值化：將灰度圖像轉(zhuǎn)換為黑白圖像，便于顆粒識別。可采用全局閾值（如Otsu算法）或局部自適應閾值。

　　顆粒分析

　　單擊“分析”按鈕，軟件自動識別顆粒并計算參數(shù)（如數(shù)量、面積、周長、圓度等）。

　　檢查分析結(jié)果：確認所有目標顆粒被識別，無遺漏或誤判。若需手動修正，使用“編輯”工具添加或刪除顆粒。

　　生成統(tǒng)計報告：軟件自動生成顆粒尺寸分布直方圖、形狀參數(shù)散點圖等，導出為Excel或PDF格式。

　　五、結(jié)果輸出與保存

　　數(shù)據(jù)導出

　　將分析結(jié)果（如顆粒尺寸、形狀參數(shù)）導出至Excel表格，便于進一步數(shù)據(jù)處理或繪圖。

　　保存原始圖像（如.tif格式）和分析后的二值圖像（如.png格式），以便后續(xù)復核或重新分析。

　　報告生成

　　使用軟件內(nèi)置報告模板，插入圖像、統(tǒng)計圖表和分析結(jié)論，生成完整報告。

　　添加實驗條件（如放大倍數(shù)、分散方法、分析參數(shù)）和樣品信息（如名稱、批次號），確保報告可追溯。

　　設(shè)備關(guān)閉

　　退出軟件，關(guān)閉計算機。

　　關(guān)閉顯微鏡光源和設(shè)備電源，避免長時間待機損耗。

　　清理載物臺和載玻片，將設(shè)備歸位，覆蓋防塵罩。

　　六、注意事項

　　安全操作

　　避免直接觸摸顯微鏡鏡頭或光源，防止指紋或油污污染。

　　操作高壓電源（如汞燈）時需佩戴絕緣手套，防止觸電。

　　濕法制片時，避免分散劑濺入設(shè)備內(nèi)部，損壞電路。

　　維護保養(yǎng)

　　定期清潔鏡頭（每周一次）和載物臺（每日一次），保持設(shè)備清潔。

　　每季度檢查光源壽命，及時更換老化燈泡（如汞燈壽命約2000小時）。

　　每年聯(lián)系專業(yè)人員校準設(shè)備，確保測量精度。

　　數(shù)據(jù)備份

　　定期備份分析數(shù)據(jù)和圖像至外部硬盤或云存儲，防止數(shù)據(jù)丟失。

　　記錄設(shè)備使用日志（如操作時間、樣品名稱、分析參數(shù)），便于問題追溯。