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JPH0718821B2 - Crystal orientation analysis method - Google Patents
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JPH0718821B2 - Crystal orientation analysis method - Google Patents

Crystal orientation analysis method

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JPH0718821B2
JPH0718821B2 JP63059928A JP5992888A JPH0718821B2 JP H0718821 B2 JPH0718821 B2 JP H0718821B2 JP 63059928 A JP63059928 A JP 63059928A JP 5992888 A JP5992888 A JP 5992888A JP H0718821 B2 JPH0718821 B2 JP H0718821B2
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crystal orientation
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  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、材料の結晶方位を自動解析するための方法に
関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for automatically analyzing a crystal orientation of a material.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

電磁鋼の磁気特性、薄板の加工性等は鋼板の結晶粒方位
分布に支配される。特性の良い材料を作り出すためには
結晶粒の方位分布を適正に制御する必要があるが単に方
位の平均的情報のみでは十分でなく1個1個の結晶粒の
方位情報を正確にとらえることが要求される。
Magnetic properties of electromagnetic steel, workability of thin plate, etc. are governed by the crystal grain orientation distribution of the steel plate. In order to create a material with good characteristics, it is necessary to properly control the orientation distribution of crystal grains, but simply averaging the orientation information is not enough, and it is possible to accurately capture the orientation information of each individual crystal grain. Required.

方位分布を測定するための手法として通常X線極点図が
用いられ、多数の結晶粒の方位測定を迅速、簡便に行え
るが、これは平均の情報であって個々の結晶粒の方位情
報はえられない。
An X-ray pole figure is usually used as a method for measuring the orientation distribution, and orientation measurement of a large number of crystal grains can be performed quickly and simply. However, this is average information and the orientation information of individual crystal grains cannot be obtained. I can't.

材料の普遍的な特性を抽出するためには大量の結晶粒に
ついて個々の結晶粒毎の方位測定が必要であるにもかか
わらず、従来用いられてきたファセットピット法、コッ
セル法、透過電子顕微鏡法、等は広範囲の領域を測定す
るにあたり簡便法、迅速性、正確さ、精度などの点でい
ずれも一長一短があり必ずしも満足できる方法でなかっ
た。
Although it is necessary to measure the orientation of each crystal grain in a large number of crystal grains in order to extract the universal characteristics of the material, the facet pit method, the Cossel method, and the transmission electron microscopy method that have been conventionally used. , And the like have advantages and disadvantages in measuring a wide range region in terms of a simple method, rapidity, accuracy, precision, etc., and are not necessarily satisfactory methods.

これにたいし雑誌phil.Mag.,16(1967),p1179に記載さ
れているように、ECP(Electron Channelling Patter
n)法は走査電子顕微鏡にECP発生用のロッキングコイル
を取り付け、走査電子顕微鏡で観察した場所のエレクト
ロンチャンネリングパターンを測定、解析する手法で、
バルク試料の目的とする場所の方位を簡便かつ正確に決
定できることおよびえられた方位の結果をもとに極点図
表示などのグラフィック表示が簡単にできる手段である
こと、等により近年急速に活用されてきた。
On the other hand, as described in phil.Mag., 16 (1967), p1179, the ECP (Electron Channelling Patter
The n) method is a method of attaching a locking coil for ECP generation to a scanning electron microscope and measuring and analyzing the electron channeling pattern at the location observed with the scanning electron microscope.
It has been rapidly utilized in recent years due to the fact that the orientation of the intended location of the bulk sample can be determined easily and accurately, and that it is a means that can easily display a graphic such as a pole figure display based on the obtained orientation. Came.

ECPはCoat像あるいは擬菊池像とも呼ばれ、常に白黒の
線が平行な対をなして現れ、結晶を傾けるとこれらの線
はあたかも結晶に固定されているかのように移動する。
このECPの形、向きおよび白黒対の幅は結晶構造、格子
常数、結晶方位、測定条件によって変化するが、同一試
料を同一条件で測定した時えられるパターンの形は結晶
方位のみに依存する。
ECP is also called Coat image or pseudo-Kikuchi image, and black and white lines always appear in parallel pairs, and when the crystal is tilted, these lines move as if they were fixed to the crystal.
The shape, orientation, and width of the black-and-white pair of this ECP change depending on the crystal structure, lattice constant, crystal orientation, and measurement conditions, but the shape of the pattern obtained when the same sample is measured under the same conditions depends only on the crystal orientation.

ECPから結晶方位を求める方法はたとえば単行本Modern
Diffraction and Imaging Techniques in Material Sci
ence,North Holland(1970),159に記載されているよう
に、それは3組以上の白黒線対の幅およびそれらのなす
角度から主方位の面指数および方向指数を決め、目的と
する結晶の方位がそれらの主方位からどれだけずれてい
るかを計算しなければならない。
The method of obtaining the crystal orientation from ECP is, for example, the book Modern
Diffraction and Imaging Techniques in Material Sci
ence, North Holland (1970), 159, it determines the plane index and direction index of the main orientation from the widths of three or more pairs of black and white lines and their angles, and Must deviate from their principal orientations.

しかしながら、ECP測定は比較的簡便に行えるもののそ
の方位解析にあたって従来法は ECPをいったん写真に撮影後、物差し、分度器等を
用いて測定、解析計算をそれぞれバッチ処理しなければ
ならないため労力が多く、解析精度もあまり高くないと
いう問題がある。
However, although the ECP measurement can be performed relatively easily, the conventional method requires a lot of labor in the direction analysis because the ECP must be once photographed, and then the measurement and analysis calculation must be batch-processed using a ruler, protractor, etc. There is a problem that the analysis accuracy is not so high.

雑誌 鐵と鋼,71(1984),S1322記載によれば電子
計算機を用いて代表的な結晶方位を対応するECPをあら
かじめ作成しておき、実測したパターンと重ね合わせて
両者のずれから決定する方法がある。これは実測パター
ンに近接した低指数面をさがしだす作業においてはかな
りの熟練を必要とする問題とともに時間、労力を要する
という問題がある。
According to the magazine Iron and Steel, 71 (1984), S1322, a typical computer orientation is prepared in advance by using an electronic computer, and the ECP is determined in advance by superimposing it on the measured pattern and determining from the deviation between the two. There is. This involves the problem of requiring considerable skill in the work of finding a low index surface close to the actual measurement pattern, as well as the problem of requiring time and labor.

雑誌 日本金属学会誌,41(1977)326記載によれば
写真撮影したフィルムあるいは印画紙をもとにディジタ
イザーを用いてECPを構成するペアー線およびシングル
線(解析精度向上のため必要)をマニュアルで線画化し
CRT上に表示する。この線画化した実測値をもとに電子
計算機で候補のパターンを発生させ、候補パターンと線
画化像を照合合致させることによって結晶方位を決定す
る方法がある。これは前2者に比べとくに経験を必要と
せず解析計算も短く、自動解析ができるという利点があ
る。しかしながら自動解析させるための前処理である写
真処理やディジタイザー使用によるECPの線画化は、操
作は簡単なもののやはり多くの時間と労力を有するとい
う問題がある。
According to the Journal of the Japan Institute of Metals, 41 (1977) 326, a pair of wires and a single wire (necessary for improving the accuracy of analysis) that composes an ECP using a digitizer based on a film or photographic paper photographed are described in the manual. Line drawing with
Display on CRT. There is a method of determining a crystal orientation by causing a candidate pattern to be generated by an electronic computer based on the measured value obtained by the line drawing and matching and matching the candidate pattern and the line drawing image. Compared with the former two, this has the advantage that no special experience is required, the analysis calculation is short, and automatic analysis is possible. However, although the photographic processing, which is a preprocessing for automatic analysis, and the line drawing of the ECP by using a digitizer are easy to operate, they still have a problem that they require a lot of time and labor.

雑誌 鐵と鋼,70,(1984)S1321記載によれば測定
したECP像を画像プロセッサーの画像メモリーに記録後
電子計算機のディスクに順次転送、収納する。測定がす
べて終了した時点で収納してあるECP像を順次画像メモ
リーに呼び出すとともにCRTに表示し、付属のディジタ
イザーを使用してマニュアルで線画化しCRT上に表示す
る。この線画化した実測値をもとに電子計算機で候補の
パターンを発生させ候補パターンと線画化像を照合合致
させることによって結晶方位を決定する方法がある。こ
れはに比べ簡便化されたものの、解析させるための前
処理であるディジタイザー使用によるECPの線画化はや
はり多くの時間と労力を有するという問題がある。
According to the magazine, Iron and Steel, 70, (1984) S1321, the measured ECP image is recorded in the image memory of the image processor and then sequentially transferred and stored in the disc of the computer. When all measurements are completed, the stored ECP images are sequentially loaded into the image memory and displayed on the CRT, and the attached digitizer is used to manually create a line drawing and display it on the CRT. There is a method of determining a crystal orientation by generating a candidate pattern by an electronic computer based on the measured value of the line drawing and matching and matching the candidate pattern and the line drawing image. Although this is simpler than that, there is a problem that the ECP line drawing using the digitizer, which is a pretreatment for analysis, still requires a lot of time and labor.

大量のECP像を処理するうえで簡便性、迅速性および労
力の点でいずれの方法においても問題点を有する。
There is a problem with any of the methods in terms of simplicity, speed and labor in processing a large amount of ECP images.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

前述したようにECPによる結晶方位測定、解析にあたっ
ては、数多くのパターンを簡便、迅速に労力を要せず処
理することが必要である。そのためにはECP像を自動的
に線画化し、その線画情報をもとに自動解析計算を行え
ば人手を要せずに大量の処理が可能となる。
As described above, in crystal orientation measurement and analysis by ECP, it is necessary to process a large number of patterns simply, quickly and without labor. For that purpose, if an ECP image is automatically drawn as a line and automatic analysis calculation is performed based on the line drawing information, a large amount of processing can be performed without human labor.

したがって本発明はこのような課題をすべて解決したも
ので、ディスクにあらかじめ収納してあるECP像を順次
自動線画化し、その線情報をもとに自動解析する方法を
提供するものである。
Therefore, the present invention solves all of these problems, and provides a method of automatically making an automatic line drawing of ECP images stored in advance on a disk and automatically analyzing it based on the line information.

〔課題を解決するための手段および作用〕[Means and Actions for Solving the Problems]

ECP像は結晶粒の大きさ、歪の存在、表面皮膜の存在、
等により必ずしも鮮明な像がえられるとは限らない。デ
ィジタイザーによるマニュアル入力、自動解析は線画化
にあたって人間が介在するためペアー線、シングル線の
選択を適確におこなえ、解析の誤りはほとんど生じな
い。しかし全自動化にあたっては人間が介在しないため
に正しい線画化、ペアー線、シングル線の選択がなされ
る保証はない。
The ECP image shows the size of crystal grains, the presence of strain, the presence of surface film,
Therefore, a clear image cannot always be obtained. Manual input by a digitizer and automatic analysis involve human intervention in making a line drawing, so paired lines and single lines can be selected accurately, and analysis errors rarely occur. However, there is no guarantee that correct line drawing, pair line, or single line selection will be made because no human intervention is involved in the fully automated process.

したがってECP像の線画化にあたっては、結晶方位解析
に必要な線情報はすべて抽出する手段と、抽出した線情
報をもとに解析に必要な線情報を取捨選択し正確な結晶
方位解析を自動的におこなう手段として、以下の機能を
具備し、しかも高速処理可能なハードおよびソフトウエ
アーが必要条件であることが、種々の検討の結果判明し
た。
Therefore, when converting an ECP image into a line drawing, a method for extracting all the line information necessary for crystal orientation analysis and a selection of the line information required for analysis based on the extracted line information will automatically perform accurate crystal orientation analysis. As a result of various studies, it has been found that the hardware and software that have the following functions and are capable of high-speed processing are the necessary conditions.

第1図に自動線画、自動解析のフローチャートを示す
が、以下に本発明の詳細を説明する。
FIG. 1 shows a flowchart of automatic line drawing and automatic analysis. The details of the present invention will be described below.

(a)自動線画化について 画像メモリーに取り込んだECP原画像にシエーディ
ング補正、フィルター補正、微分処理等の各種処理を施
して原画をより強調した画像データに変換する原画エン
ハンス処理 原画エンハンス処理した画像データを探索してパタ
ーンを形成している白線および黒線の輝度レベルを自動
算出するレベル探索処理 求められた輝度レベルに従ってそれに相当する輝度
をもつサンプル点をデータから選び出しHough変換を行
うHough変換処理 Hough変換によって作成されたρ−θ平面から直線
表現をもつと思われる直線パラメーターであるρ,θを
抽出する直線パラメーターの抽出処理 上記の処理を白線および黒線に対して各々実行
し、多数の直線パラメーターの中からECP解析の対象と
なりえる白線と黒線よりなるペアー線(平行線)を抽出
する。この時の平行線抽出の優先順位は幅が狭く、中心
付近、交叉角が直角にちかい等の基準でとくに2組選択
抽出するとともに他の平行線の抽出処理 上記で対象外となった直線パラメーターの中でと
くに強い直線表現をもつシングル線の抽出処理 抽出したペアー線、シングル線について各々の端点
座標をディスクに記録する処理 前記のレベル探索処理では次の処理を行なう。即ち、
前記の原画エンハンス処理でエンハンスされた各画素
の輝度(これは例えば256階調で表わされている)のヒ
ストグラムをつくり、このヒストグラム上で白、黒判断
用の適当な閥値を定める。
(A) Automatic line drawing Original image enhancement processing that performs various processing such as shading correction, filter correction, and differentiation processing on the ECP original image that is loaded in the image memory to convert the original image into more emphasized image data Original image enhancement processed image data Level search processing that automatically calculates the brightness levels of the white and black lines that form the pattern by searching for the sampled points with the brightness corresponding to the calculated brightness level from the data and performs the Hough conversion processing Hough conversion processing Hough Extraction process of the straight line parameters to extract the straight line parameters ρ and θ that are considered to have a straight line expression from the ρ-θ plane created by the conversion. From the parameters, select a pair of lines (parallel lines) consisting of a white line and a black line that can be subject to ECP analysis. Extract. The priority of parallel line extraction at this time is narrow, and two sets are selected and extracted especially based on the criteria such as near the center and the intersection angle is right angle. Other parallel line extraction processing Extraction processing of single line having particularly strong straight line expression Processing of recording end point coordinates of extracted pair line and single line on the disk In the level search processing, the following processing is performed. That is,
A histogram of the luminance of each pixel (which is represented by 256 gradations, for example) enhanced by the original image enhancement processing is created, and an appropriate threshold value for determining white and black is determined on this histogram.

また前記のHough変換処理では次の処理を行なう。即
ち、前記の処理で得た黒用閥値より低輝度の画素と、
白用閥値より高輝度の画素を選び出し、各々を黒線サン
プル点、白線サンプル点とする。ところで、x,y直交座
標で表わされる2次元平面の任意の点をA(x,y)とす
ると、この点を通る任意の直線Lは、座標原点より該直
線へおろした垂線の長さρと該垂線がx軸となす角θ
を用いてρ=xCosθ+ySinθで表わされ(ヘッ
セの標準形)、前記の点Aを通る他の直線についても同
様に表示し、その垂線の長さρ(i=1,2,……)と該
垂線がx軸となす角θ(i=1,2,……)をρ−θ平面
にプロットすると(Hough変換すると)正弦波状の曲線
が得られる。そして前記直線L上の他の点B,C,……につ
いても同様処理すると他の正弦波状の曲線が得られ、こ
れらの曲線は1点(ρ,θ)で交わる。逆に言えば
前記2次元平面上の各点A,B,C,……について前記正弦波
状曲線を求め、これらの曲線が1点で交わるなら、これ
らの点A,B,C,……は1直線上にあり、該直線のρ,θは
上記1点のそれである、ことになる。前記ではこのHo
ugh変換を各黒サンプル点、白サンプル点について行な
う。
The following processing is performed in the above Hough conversion processing. That is, a pixel having a lower brightness than the black concealment value obtained in the above process,
Pixels with higher brightness than the white threshold are selected and used as black line sample points and white line sample points. By the way, if an arbitrary point on the two-dimensional plane represented by x, y rectangular coordinates is A (x, y), an arbitrary straight line L passing through this point is the length ρ of a perpendicular line drawn from the coordinate origin to the straight line. Angle θ between 0 and the perpendicular to the x-axis
0 is expressed as ρ 0 = xCosθ 0 + ySinθ 0 (Hesse's standard form), and other straight lines passing through the point A are also displayed in the same manner, and their perpendicular length ρ i (i = 1, 2, ...) and said vertical line is x axis and the angle θ i (i = 1,2, is plotted ...) to [rho-theta plane (when Hough transform) sinusoidal curve is obtained. Then, other points B, C, ... On the straight line L are processed in the same manner to obtain other sinusoidal curves, and these curves intersect at one point (ρ 0 , θ 0 ). Conversely speaking, the sinusoidal curve is obtained for each point A, B, C, ... On the two-dimensional plane, and if these curves intersect at one point, these points A, B, C ,. It is on one straight line, and ρ and θ of the straight line are those of the above-mentioned one point. In the above, this Ho
The ugh transformation is performed for each black and white sample point.

前記の抽出処理では正弦波状曲線の交点(これはρ−
θ平面上の点の濃度で検出できる)のρ,θとして当該
直線のパラメータを抽出する。
In the above extraction process, the intersection of the sinusoidal curves (this is ρ−
The parameters of the straight line are extracted as ρ and θ of (which can be detected by the density of points on the θ plane).

(b)自動解析について 最初選択した2組のペアー線をもとに、候補パター
ンを数種発生させ線画像と良くマッチングしたものを選
択し、その結晶方位をディスクに記録する機能 前記でペアー線でないものを誤ってペアーとして
認識すると候補パターンが発生しないことがある。この
場合では自動解析ができた割合(達成率)は約60%と不
十分であった。そこで達成率向上のために誤ったペアー
線を外して他のペアー線2組を選択し順次候補パターン
がえられるまでペアー線の組替えにより候補パターンを
発生させ線画像と良くマッチングしたものを選択し、そ
の結晶方位をディスクに記録する機能 前記の処理を行っても達成率は約85%でこれは誤
ったシングル線の存在によってもたらされていることが
多いためであった。そこでより弱い直線表現のシングル
線を除外し、候補パターンを発生させ残りの線画像と良
くマッチングしたものを選択し、その結晶方位をディス
クに記録する機能 前記を行なうと94%以上の達成率で自動解析処理
ができたが、いまだ100%未達成の理由はECP像が不鮮明
なことによる線画像の作成が困難により自動方位解析が
できないためであった。そこで100%解析するために自
動解析不能な線画像をディジタイザー使用によってマニ
ュアルで修正を行った後、候補パターンを発生させ良く
マッチングしたものを選択し、その結晶方位をディスク
に記録する機能 なおECP像が不鮮明でマニアル処理によってさえも線画
化できないような場合は、ディジタイザー使用によるマ
ニュアル処理は不要である。
(B) About automatic analysis A function of generating several candidate patterns based on the initially selected two pairs of pair lines, selecting one that matches the line image well, and recording the crystal orientation on the disk. Candidate patterns may not occur if a non-null one is mistakenly recognized as a pair. In this case, the rate of automatic analysis (achievement rate) was insufficient at about 60%. Therefore, in order to improve the achievement rate, remove the wrong pair line and select the other two pairs of pair lines, and generate candidate patterns by recombining the pair lines until the candidate patterns are obtained sequentially, and select the one that matches the line image well. The function of recording the crystal orientation on the disc was about 85% even when the above-mentioned treatment was performed, and this was because it was often caused by the presence of an erroneous single line. Therefore, we exclude single lines with weaker linear expressions, generate candidate patterns, select those that match the remaining line image well, and record the crystal orientation on the disc. Although the automatic analysis processing was possible, the reason why it was not achieved 100% was that automatic orientation analysis could not be performed because it was difficult to create a line image due to the unclear ECP image. Therefore, in order to perform 100% analysis, a line image that cannot be automatically analyzed is manually corrected by using a digitizer, then a candidate pattern is generated and a good matching is selected, and the crystal orientation is recorded on the disk. If the image is not clear and cannot be converted into a line drawing even by manual processing, manual processing using a digitizer is unnecessary.

(c)自動線画、自動解析を行う装置について ECP機能を有する走査電子顕微鏡よりえられたECP画像を
もとに自動的に線画、解析を行い方位解析結果を自動的
に記録するための機能として以下の装置が必要である。
(C) Automatic line drawing and automatic analysis device As a function to automatically record line drawing and analysis based on the ECP image obtained from the scanning electron microscope with ECP function and automatically record the azimuth analysis result. The following equipment is required:

ECP機能を有する走査電子顕微鏡よりえられたECP画
像を、画像処理よりえられた線画情報および方位解析に
よりえられた結晶方位を記録するディスクメモリー装
置、 ECP画像より線画像をえるため、Hough変換を含む画
像処理を行う画像プロセッサー装置 画像を構成する線画情報の演算、画像プロセッサー
の制御、候補パターンを発生させ原画像とマッチングを
行い結晶方位を決定することを行う演算、制御装置 自動解析困難なECPの線画像をマニュアルにて修正
するためのディジタイザー装置 本発明による結晶方位解析はECP機能を有する走査電子
顕微鏡よりえられたECP画像をもとに自動的に線画、解
析を行い方位解析結果を自動的に記録する機能を有し、
上述したような従来法における問題点をすべて解決した
ものであり、ルーチン測定したECP像を自動線画、自動
解析にて94%以上の達成率をもって短時間に処理できる
画期的なものである。
A disk memory device that records the ECP image obtained by a scanning electron microscope with ECP function, the line drawing information obtained by image processing and the crystal orientation obtained by the orientation analysis. Image processor device that performs image processing including image calculation of line drawing information that constitutes an image, control of the image processor, calculation that generates candidate patterns and matches with the original image to determine the crystal orientation, control device Automatic analysis difficult Digitizer device for manually correcting ECP line image The crystal orientation analysis according to the present invention automatically performs line drawing and analysis based on the ECP image obtained from the scanning electron microscope having the ECP function, and the orientation analysis result Has the function of automatically recording
It is an epoch-making one that solves all the problems in the conventional method as described above, and can process ECP images routinely measured by automatic line drawing and automatic analysis with a achievement rate of 94% or more in a short time.

〔実施例〕〔Example〕

ECP像は画像情報であるがここでは文章および図にて表
現する。供試材は0.3mm厚の3.25%Si−Fe焼鈍板を用い
た。
The ECP image is image information, but it is represented here by text and figures. As the test material, a 0.35% 3.25% Si-Fe annealed plate was used.

多くの事例の中から一般的な自動線画化の例として以下
に示す。
The following is an example of general automatic line drawing from many cases.

ECP原画像は結晶方位に対応した特定なパターンを示す
ものであり、このパターンは512×480の点より構成さ
れ、各々の点は256段階の輝度信号を持つ。このパター
ンの線画化にあたってはまずディジタイザーを用いたマ
ニュアル入力による線画への変換を第2図に示す。一
方、本発明による自動結晶方位解析によって自動的に線
画変換したものが第3図である。第3図は第2図に比べ
て何らそん色なく忠実に線画化がなされていることを示
している。この自動線画像(第3図)をベースに本発明
による自動結晶方位解析によって結晶方位の候補パター
ンを発生させたものが第4図である。
The ECP original image shows a specific pattern corresponding to the crystal orientation, and this pattern is composed of 512 × 480 points, and each point has a luminance signal of 256 steps. In converting this pattern into a line drawing, FIG. 2 shows conversion into a line drawing by manual input using a digitizer. On the other hand, FIG. 3 shows a line drawing automatically converted by the automatic crystal orientation analysis according to the present invention. FIG. 3 shows that the line drawing is faithfully and faithfully compared with FIG. FIG. 4 shows a candidate pattern of crystal orientation generated by the automatic crystal orientation analysis according to the present invention based on this automatic line image (FIG. 3).

第4図の結晶方位は板面法線方向が(0.753,0.643,−0.
143)面であることを示しており、第3図のパターンは
これにマッチングすることからこの結晶粒の方位は前述
の値を示していると言える。なお、ディスプレイ上では
自動線画像を赤線、候補パターンを青線と色分けし、両
者を同時に表示することも可能であり、マッチングの判
定はきわめて容易である。このように本発明による自動
結晶方位解析は十分結晶方位の解析に満足しうる機能を
もっていることが明白である。
The crystal orientation in Fig. 4 is (0.753, 0.643, −0.
143) plane, and the pattern of FIG. 3 matches this, so it can be said that the orientation of the crystal grains has the above-mentioned value. It is also possible to color-code the automatic line image on the display and the candidate line on the display for the red line, and display both of them at the same time, so that the determination of matching is extremely easy. As described above, it is apparent that the automatic crystal orientation analysis according to the present invention has a sufficient function for the analysis of crystal orientation.

同材料を用いて各種焼鈍条件を変えた5試料の結晶粒22
36個をルーチン的(種々の鮮鋭度、方位のECP像)に測
定し、本発明による自動結晶方位解析によって自動線
画、自動解析を実施した。本発明により、数個の試片の
結晶方位が自動解析できた結晶粒数の割合を達成率で示
す(第5図)とECP像の鮮鋭度がかならずしも十分でな
いにもかかわらずいずれの例においても94%以上の高率
で処理されていることがわかる。
Crystal grains of 5 samples with different annealing conditions using the same material 22
36 pieces were routinely measured (ECP images of various sharpness and orientation), and automatic line drawing and automatic analysis were performed by the automatic crystal orientation analysis according to the present invention. According to the present invention, the ratio of the number of crystal grains in which the crystal orientations of several test pieces could be automatically analyzed is shown by the achievement rate (Fig. 5), and the sharpness of the ECP image is not always sufficient, but in any of the examples. It can be seen that is also processed at a high rate of 94% or more.

また一例として自動結晶方位解析装置の一部に16ビット
パーソナルコンピューターを使用した場合における所用
時間(ディスクに収納してある原画像を順次画像メモリ
ーに転送、自動線画、自動解析を行い方位の結果をディ
スクに収納するのに要する時間)は1パターンあたり約
4分以内で極めて迅速である。
Also, as an example, the required time when a 16-bit personal computer is used as a part of the automatic crystal orientation analyzer (original images stored on the disk are sequentially transferred to the image memory, automatic line drawing and automatic analysis are performed to obtain the orientation results. It takes about 4 minutes per pattern) to store the disk, which is extremely quick.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上の実施例からも明らかなように、本発明を用いれ
ば、ECP/SEMを用いて測定したECP像を順次ディスクに保
存するのみで、とくに熟練者でなくとも必要な条件設定
をすれば順次自動的にECP像の線画化、方位解析を行
い、方位解析結果を簡便、迅速にディスクへ収納するこ
とができる。これらの一連の作業は全く人手を要さず、
たとえば昼間ECP測定を行いディスクに収納すれば、あ
とは夜間無人にて方位解析を自動的に実行してくれる。
また収納した方位の結果をもとに極点図表示などのグラ
フィック表示は極めて簡便に可能である。
As is clear from the above examples, if the present invention is used, the ECP images measured by using the ECP / SEM are only sequentially stored in the disk, and even if not a skilled person, if the necessary condition setting is performed, the sequential processing is performed. ECP image line drawing and orientation analysis are automatically performed, and orientation analysis results can be stored in a disk easily and quickly. These series of operations require no human work,
For example, if you perform ECP measurement during the day and store it on a disk, then the azimuth analysis will be performed automatically at night.
In addition, graphic display such as pole figure display is possible very easily based on the result of the stored orientation.

個々の結晶粒の方位情報より普遍的な正しい解をえるた
めには大量のECP測定、解析が必須となるが、これらの
目的に対して本発明による自動結晶方位解析はECP/SEM
の自動試料移動機構、自動ECP測定機構、などを具備し
たECP自動測定システムと直結することにより完全無人
化した自動結晶方位解析システムが容易に構築できる。
このことは電磁鋼の磁気特性、薄板の加工性等の鋼板特
性の改善等にも迅速に極めて有力な情報を与えてくれる
ものである。
A large amount of ECP measurement and analysis is indispensable to obtain a universal correct solution from the orientation information of individual crystal grains. For these purposes, the automatic crystal orientation analysis according to the present invention is ECP / SEM.
An automatic crystal orientation analysis system that is completely unmanned can be easily constructed by directly connecting to the ECP automatic measurement system equipped with the automatic sample movement mechanism, the automatic ECP measurement mechanism, and so on.
This quickly gives extremely powerful information for improving the magnetic properties of electromagnetic steel and the steel plate properties such as workability of thin plates.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は自動線画、自動解析のフローチャートを示す。 第2図はディジタイザーを用いて作成した線画像を示す
図、 第3図は本発明によってえられた自動線画像を示す図、 第4図は本発明によってえられた候補パターンを示す図
である。 第5図は種々のECP像(2236パターン)を本発明により
自動線画、自動解析を行った時の自動解析できた割合
(達成率)を示す棒グラフである。
FIG. 1 shows a flowchart of automatic line drawing and automatic analysis. 2 is a diagram showing a line image created by using a digitizer, FIG. 3 is a diagram showing an automatic line image obtained by the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing candidate patterns obtained by the present invention. is there. FIG. 5 is a bar graph showing the ratio (achievement rate) of automatic analysis when various ECP images (2236 patterns) were subjected to automatic line drawing and automatic analysis according to the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷野 満 神奈川県川崎市中原区井田1618番地 新日 本製鐡株式会社第1技術研究所内 (72)発明者 南郷 脩史 東京都新宿区西新宿7丁目7番33号 ラト ック.システムエンジニアリング株式会社 内 (72)発明者 小林 俊文 東京都新宿区西新宿7丁目7番33号 ラト ック.システムエンジニアリング株式会社 内 (72)発明者 伊藤 昌樹 東京都千代田区神田錦町3丁目11番地 株 式会社ネクサス内 (72)発明者 落藤 尚孝 東京都千代田区神田錦町3丁目11番地 株 式会社ネクサス内 (56)参考文献 特開 昭60−91247(JP,A) 「鉄と鋼」、71(1984),S1321,P. 269 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Mitsuru Tanino 1618 Ida, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Shinichi Nippon Steel Co., Ltd. Technical Research Institute No. 1 (72) Inventor, Nanshi Satoshi Nishi Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo 7 Chome 7-33 Ratok. System Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Toshifumi Kobayashi 7-33, Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Ratok. System Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Masaki Ito 3-11, Kandanishiki-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Nexus company (72) Inventor Naotaka Ochifuji 3--11, Kandanishiki-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Nexus company ( 56) References JP-A-60-91247 (JP, A) "Iron and Steel", 71 (1984), S1321, P. 269

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エレクトロンチャンネリングパターン(略
してECP)機能を有する走査電子顕微鏡を用いてえられ
た試料よりのECP画像に各種処理を施すことにより強調
した画像に変換し、その画像データを探索して白線、黒
線の輝度レベルを算出し、得られた輝度レベルに相当す
る輝度を持つサンプル点を画像データから選出し各サン
プル点を通る直線に対しHough変換を施して、ECPの解析
対象である白および黒の直線を抽出し、その中で平行線
を構成するペアー線およびそれ以外のシングル線を分別
抽出し、その抽出した線の座標情報より構成される線画
像をディスクに記録する、各処理を自動的に行ない、 そのペアー線情報をもとに候補パターンを数種発生さ
せ、線画像と良くマッチングした候補パターンを選択し
その結晶方位をディスクに記録することおよび、マッチ
ングパターンが得られないときペアー線を組替えて新た
に候補パターンを数種発生させ良くマッチングした候補
パターンを選択しその結晶方位をディスクに記録するこ
とを自動的に行なうことを特徴とする結晶方位解析方
法。
1. An ECP image obtained from a sample by using a scanning electron microscope having an electron channeling pattern (ECP for short) is converted into an emphasized image by various processing, and the image data is searched. Then, the brightness level of the white line and the black line is calculated, sample points having brightness equivalent to the obtained brightness level are selected from the image data, and the Hough transform is applied to the straight line passing through each sample point, and the ECP analysis target The white and black straight lines are extracted, and the paired lines forming the parallel lines and the other single lines are separated and extracted, and a line image composed of the coordinate information of the extracted lines is recorded on the disc. , Each process is automatically performed, several candidate patterns are generated based on the pair line information, the candidate pattern that matches well with the line image is selected, and its crystal orientation is recorded on the disc. In addition, when the matching pattern cannot be obtained, the pair lines are recombined to generate a few new candidate patterns, select a candidate pattern that is well matched, and record the crystal orientation on the disk automatically. And the crystal orientation analysis method.
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