ISO 13322-2:2021 粒子サイズ分析—画像分析方法—パート2:動的画像分析方法 | ページ 6

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

3 用語、定義および記号

3.1 用語と定義

このドキュメントの目的のために、ISO 13322-1 および以下に記載されている用語と定義が適用されます。

ISO および IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。

3.1.1

許容被写界深度

<動的画像解析> 粒子画像のエッジのシャープネスがセグメンテーションに受け入れられる焦点深度に対する深度

注記 1:許容される被写界深度は、画像の鮮明さに基づいてソフトウェアによって決定され、粒子サイズにも依存します。

3.1.2

正確さ

試験結果または測定結果と 真の値(3.1.20) との間の一致の近さ。

注記1実際には、受け入れられた参照値が真の値に置き換えられます。

注記2: 「精度」という用語は、一連の試験または測定結果に適用される場合、ランダム成分と一般的な系統誤差またはバイアス成分の組み合わせを含みます。

注記3精度とは, 真度(3.1.19) と 精度(3.1.12 )の組み合わせをいう。

[出典:ISO 3534-2:2006, 3.3.1]

3.1.3

認定標準物質

CRM

参照物質 (3.1.13) 1 つまたは複数の指定された特性に対する計量学的に有効な手順によって特徴付けられ、指定された特性の値、それに関連する不確かさ、および計量トレーサビリティの記述を提供する RM 証明書が添付されている

注記1価値の概念には,同一性や順序などの名目上の特性または質的属性が含まれる。そのような属性の不確実性は、確率または信頼レベルとして表される場合があります。

注記 2 RM の製造と認証のための計量学的に有効な手順は、特に ISO 17034 と ISO Guide 35 に記載されています。

注記 3: ISO Guide 31 は、RM 証明書の内容に関するガイダンスを提供します。

注記 4: ISO/IEC Guide 99:2007 にも同様の定義があります。

[出典:ISO Guide 35:2017, 3.2]

3.1.4

フローセル

気体または液体粒子混合物が流れる測定セル

3.1.5

フレーム カバレッジ

<動的画像解析> 画像内でカウントされたすべてのセグメント化された粒子の投影領域によって隠されている画像領域の割合

注記 1フレーム カバレッジは、画像領域の一部またはパーセンテージとして表すことができます。

3.1.6

中精度

<動的画像解析> 精度 (3.1.2) および 中間精度条件での精度 (3.1.7)

[SOURCE:ISO 3534-2:2006, 3.3.15, modified — "and precision" および適用分野 "dynamic image analysis" が追加された.]

3.1.7

中間精度条件

<動画像解析> 異なる動画像解析機器で、異なる操作者により同一の所定の方法で試験結果または測定結果が得られた状態

注記 1:動作条件には、時間、校正、オペレータ、および機器の 4 つの要素があります。

3.1.8

画像キャプチャ デバイス

光学像をデジタル画像データに変換するマトリックスカメラやラインスキャンカメラ

3.1.9

測定エリア

許容被写界深度(3.1.1) からの 3 番目の次元を含む測定フレームによって形成される、画像解析器によって粒子が測定される体積。

注記1:測定ゾーンはソフトウェアによって定義される(3.1.1を参照)。

3.1.10

オリフィスチューブ

粒子が分散した流体の流れが流れる開口部のある管

3.1.11

イルミネーション

電子露出時間コントローラを備えた 画像キャプチャ装置(3.1.8) の連続照明、または同期画像キャプチャ装置の短時間の照明

3.1.12

正確

規定された条件下で得られた独立した試験/測定結果間の一致度

注記1精度はランダム誤差の分布のみに依存し, 真の値(3.1.20) または指定された値とは関係ありません。

注記2精度の尺度は通常、不正確さで表され、試験結果または測定結果の標準偏差として計算されます。精度が低いと、標準偏差が大きくなります。

注記3:精度の定量的尺度は規定された条件に決定的に依存する.再現性 条件 (3.1.15) および再現性条件は、規定された極端な条件の特定のセットです。

[出典:ISO 3534-2:2006, 3.3.4]

3.1.13

参考資料

rm

1つ以上の指定された特性に関して十分に均質で安定しており、測定プロセスでの使用目的に適合することが確立されている材料。

注記1 RMは総称である。

注記2:特性は、物質または種の同一性など、量的または質的である場合があります。

注記3:用途には、測定システムの較正、測定手順の評価、他の材料への値の割り当て、および品質管理が含まれる場合があります。

注記 4: ISO/IEC Guide 99:2007 にも同様の定義がありますが、「測定」という用語を定量的な値に適用するように制限しています。ただし、ISO/IEC Guide 99:2007, 5.13, 注 3 (VIM) には、「公称特性」と呼ばれる定性的特性が具体的に含まれています。

[出典:ISO Guide 35:2017, 3.1]

3.1.14

再現性

再現性条件(3.1.15 )の下での精度(3.1.12 )

注記1:再現性は、結果の分散特性に関して定量的に表すことができます。

[出典:ISO 3534-2:2006, 3.3.5]

3.1.15

再現性条件

同一の試験・測定施設内の同一の試験・測定項目について、同一の操作者が同一の機器を使用し、同一の方法で短時間に独立した試験・測定結果が得られる観測条件

注記1:再現性の条件には次のものが含まれます。
  • 同じ測定手順または試験手順;
  • 同じオペレーター;
  • 同じ条件下で使用される同じ測定機器または試験機器。
  • 同じ場所;
  • 短期間の繰り返し。

[出典:ISO 3534-2:2006, 3.3.6]

3.1.16

サンプリング量

サンプリング ボリュームの深さ (3.1.17) からの 3 番目の次元を含むイメージ アナライザーの視野内に粒子が存在するボリューム

3.1.17

サンプリング ボリューム深度

カメラの前の粒子フィールドの範囲を表す長さ

3.1.18

シースフロー

粒子を特定の 測定ゾーン(3.1.9) に向けるための、粒子を含んだ流体を取り囲む粒子のない流体の流れ。

3.1.19

真実

試験結果又は測定結果の期待値と 真の値(3.1.20) との間の一致の近さ。

注記1真実性の尺度は通常,偏りによって表現される。

注記2真偽は「平均値の正確さ」と呼ばれることがある。この使用法はお勧めしません。

注記3実際には、受け入れられた参照値が真の値に置き換えられます。

[出典:ISO 3534-2:2006, 3.3.3]

3.1.20

真価

量または量的特性が考慮されるときに存在する条件で完全に定義された量または量的特性を特徴付ける値

注記 1量または量的特性の真の値は理論上の概念であり、一般に正確に知ることはできません。

注記 2 「量」という用語の説明については、ISO 3534-2:2006, 3.2.1 の注 1 を参照してください。

[出典:ISO 3534-2:2006, 3.2.5]

3.2 アイコン

このドキュメントでは、記号xを使用して粒子サイズを示します。ただし、記号dおよびDもこれらの値を指定するために広く使用されていることが認識されています (ISO 9276-2 を参照)

a時間t粒子の移動距離
iセグメンテーション後の粒子iの投影面積
本当A形状が楕円体で近似された静的球状粒子の投影面積
平均A形状を楕円体で近似した測定粒子の投影面積
bモーション ブラーの影響を含むバイナリ粒子画像の測定サイズ
kカバレッジファクター
q *分布密度
q0 *数別分布密度
q3 *体積による分布密度
量rの累積アンダーサイズ分布
選択した粒子サイズでの累積分布
r数量タイプ;数 (、面積 ( または体積 (
σssテストサンプルの標準偏差
σデフォルト偏差
t有効露光時間
Tしきい値レベル
測定の不確かさ
認証標準物質の指定値の不確かさ
標準物質の特性値の不確実性
認定試験の最終合格/不合格限界として使用される不確かさの合計値
v粒子速度
x粒子サイズ
累積アンダーサイズ分布の 10% に相当する粒子サイズ
累積アンダーサイズ分布の 50% に相当する粒子サイズ
累積アンダーサイズ分布の 90% に相当する粒子サイズ
xA面積相当径
x A、実数静的粒子の面積相当直径
A、測定測定粒子の面積相当径
xF運動方向に垂直な投影面積のフェレ径
xi粒子iの投影面積相当直径
xFmax,i粒子iの最大フェレ径
xFmin,i粒子iの最小フェレ径
e静的粒子サイズxに対する測定粒子サイズb (運動中) の比

参考文献

[1]ISO 7870-2, 管理図 — Part 2: シューハート管理図
[2]Sommer K.、Sampling of Powders and Bulk Materials, 1986 年、Springer Berlin Heidelberg
[3]Hecht E.、Optic, ADDISON WESLEY
[4]Born M, Wolf E, 光学の原理、1999 年、ケンブリッジ大学出版局
[5]Matsuyama T.、粒子数の関数としての粒子サイズ分布分析におけるパーセンタイル値の不確実性の推定、Advanced Powder Technology, https://doi.org/10.1016/j.apt.2019.08.008
[6]ISO 9276-1, 粒子サイズ分析結果の表示 - Part 1: グラフィック表示
[7]ISO 9276-2, 粒子サイズ分析の結果の表示 - Part 2: 粒子サイズ分布からの平均粒子サイズ/直径およびモーメントの計算
[8]ISO 9276-6, 粒子サイズ分析の結果の表現 — Part 6: 粒子の形状と形態の記述的および定量的表現
[9]ISO 13322-1, 粒子サイズ分析 — 画像分析方法 — Part 1: 静的画像分析方法
[10]ISO/TS 14411-1:2017, 粒子状参照物質の調製 — Part 1: 単分散球状粒子のピケット フェンスに基づく多分散物質
[11]ISO 14887, サンプル調製 — 液体中の粉末の分散手順
[12]ISO 14488, 粒子状物質 - 粒子特性を決定するためのサンプリングとサンプル分割
[13]ISO/IEC 17025, 試験所および校正所の能力に関する一般要件
[14]ISO 3534-2, 統計 - 語彙と記号 - Part 2: 応用統計
[15]ISO 17034, 標準物質生産者の能力に関する一般要件
[16]ISO Guide 35, 参考資料 — 均質性と安定性の特性評価と評価のためのガイダンス
[17]ISO/IEC Guide 99, 計量に関する国際語彙 — 基本的および一般的な概念と関連用語 (VIM)
[18]ISO Guide 31, 参考資料 — 証明書、ラベル、および付属文書の内容

3 Terms, definitions and symbols

3.1 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 13322-1 and the following apply.

ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:

3.1.1

acceptable depth of field

<dynamic image analysis> depth with respect to the focal depth where the sharpness of the edges of the particle images is accepted for segmentation

Note 1 to entry: The acceptable depth of field is decided by the software based on the sharpness of the images and is also dependent on the particle size.

3.1.2

accuracy

closeness of agreement between a test result or measurement result and the true value (3.1.20)

Note 1 to entry: In practice, the accepted reference value is substituted for the true value.

Note 2 to entry: The term “accuracy”, when applied to a set of test or measurement results, involves a combination of random components and a common systematic error or bias component.

Note 3 to entry: Accuracy refers to a combination of trueness (3.1.19) and precision (3.1.12) .

[SOURCE:ISO 3534‐2:2006, 3.3.1]

3.1.3

certified reference material

CRM

reference material (3.1.13) characterised by a metrologically valid procedure for one or more specified properties, accompanied by an RM certificate that provides the value of the specified property, its associated uncertainty, and a statement of metrological traceability

Note 1 to entry: The concept of value includes a nominal property or a qualitative attribute such as identity or sequence. Uncertainties for such attributes may be expressed as probabilities or levels of confidence.

Note 2 to entry: Metrologically valid procedures for the production and certification of RMs are given in, among others, ISO 17034 and ISO Guide 35.

Note 3 to entry: ISO Guide 31 gives guidance on the contents of RM certificates.

Note 4 to entry: ISO/IEC Guide 99:2007 has an analogous definition.

[SOURCE:ISO Guide 35:2017, 3.2]

3.1.4

flow cell

measurement cell inside which the gas- or liquid-particle mixture flows

3.1.5

frame coverage

<dynamic image analysis> fraction of the image area that is obscured by the projection area of all segmented particles counted in the image

Note 1 to entry: Frame coverage can be expressed as a part or percentage of the image area.

3.1.6

intermediate precision

<dynamic image analysis> accuracy (3.1.2) and precision under intermediate precision conditions (3.1.7)

[SOURCE:ISO 3534-2:2006, 3.3.15, modified —"and precision" and the field of application"dynamic image analysis" have been added.]

3.1.7

intermediate precision conditions

<dynamic image analysis> conditions where test results or measurement results are obtained on different dynamic image analysis instruments and with different operators using the same prescribed method

Note 1 to entry: There are four elements to the operating condition: time, calibration, operator and equipment.

3.1.8

image capture device

matrix camera or line scan camera for converting an optical image to digital image data

3.1.9

measurement zone

volume in which particles are measured by an image analyser, formed by the measurement frame including a third dimension from the acceptable depth of field (3.1.1)

Note 1 to entry: The measurement zone is defined by the software (see 3.1.1).

3.1.10

orifice tube

tube with an aperture through which a stream of fluid with dispersed particles flows

3.1.11

illumination

continuous illumination for an image capture device (3.1.8) with an electronic exposure time controller, or illumination of short duration for a synchronized image capture device

3.1.12

precision

closeness of agreement between independent test/measurement results obtained under stipulated conditions

Note 1 to entry: Precision depends only on the distribution of random errors and does not relate to the true value (3.1.20) or the specified value.

Note 2 to entry: The measure of precision is usually expressed in terms of imprecision and computed as a standard deviation of the test results or measurement results. Less precision is reflected by a larger standard deviation.

Note 3 to entry: Quantitative measures of precision depend critically on the stipulated conditions. Repeatability conditions (3.1.15) and reproducibility conditions are particular sets of extreme stipulated conditions.

[SOURCE:ISO 3534‐2:2006, 3.3.4]

3.1.13

reference material

rm

material, sufficiently homogeneous and stable with respect to one or more specified properties, which has been established to be fit for its intended use in a measurement process

Note 1 to entry: RM is a generic term.

Note 2 to entry: Properties can be quantitative or qualitative, e.g. identity of substances or species.

Note 3 to entry: Uses may include the calibration of a measurement system, assessment of a measurement procedure, assigning values to other materials, and quality control.

Note 4 to entry: ISO/IEC Guide 99:2007 has an analogous definition, but restricts the term “measurement” to apply to quantitative values. However, ISO/IEC Guide 99:2007, 5.13, Note 3 (VIM), specifically includes qualitative properties, called “nominal properties”.

[SOURCE:ISO Guide 35:2017, 3.1]

3.1.14

repeatability

precision (3.1.12) under repeatability conditions (3.1.15)

Note 1 to entry: Repeatability can be expressed quantitatively in terms of the dispersion characteristics of the results.

[SOURCE:ISO 3534‐2:2006, 3.3.5]

3.1.15

repeatability conditions

observation conditions where independent test/measurement results are obtained with the same method on identical test/measurement items in the same test or measuring facility by the same operator using the same equipment within short intervals of time

Note 1 to entry: Repeatability conditions include:
  • the same measurement procedure or test procedure;
  • the same operator;
  • the same measuring or test equipment used under the same conditions;
  • the same location;
  • repetition over a short period of time.

[SOURCE:ISO 3534‐2:2006, 3.3.6]

3.1.16

sampling volume

volume in which the particles are within the field of view of the image analyser including a third dimension from the sampling volume depth (3.1.17)

3.1.17

sampling volume depth

length which describes the extent of the particle field in front of the camera

3.1.18

sheath flow

particle-free fluid flow surrounding particle-laden fluid for directing particles into a specific measurement zone (3.1.9)

3.1.19

trueness

closeness of agreement between the expectation of a test result or a measurement result and a true value (3.1.20)

Note 1 to entry: The measure of trueness is usually expressed in terms of bias.

Note 2 to entry: Trueness is sometimes referred to as “accuracy of the mean”. This usage is not recommended.

Note 3 to entry: In practice, the accepted reference value is substituted for the true value.

[SOURCE:ISO 3534‐2:2006, 3.3.3]

3.1.20

true value

value which characterizes a quantity or quantitative characteristic perfectly defined in the conditions which exist when that quantity or quantitative characteristic is considered

Note 1 to entry: The true value of a quantity or quantitative characteristic is a theoretical concept and, in general, cannot be known exactly.

Note 2 to entry: For an explanation of the term “quantity”, refer to ISO 3534‐2:2006, Note 1 of 3.2.1.

[SOURCE:ISO 3534‐2:2006, 3.2.5]

3.2 Symbols

In this document the symbol x is used to denote the particle sizes. However, it is recognized that the symbols d and D are also widely used to designate these values (see ISO 9276-2).

amoving distance of a particle during time t
Aiprojected area of particle i after segmentation
Arealprojected area of the static spherical particle whose shape has been approximated by an ellipsoid
Ameasprojected area of the measured particle whose shape has been approximated by an ellipsoid
bmeasured size of binary particle image, including effects from motion blur
kcoverage factor
q*distribution density
q0*distribution density by number
q3*distribution density by volume
cumulative undersize distribution of quantity r
cumulative distribution at selected particle sizes
rquantity type; number (, area ( or volume (
σsstandard deviation of the test samples
σstandard deviation
teffective exposure time
Tthreshold level
measurement uncertainty
uncertainty of an assigned value of a certified reference material
uncertainty of a characterized value of a reference material
total value of the uncertainty used as the final acceptance/rejection limits for qualification tests
vparticle velocity
xparticle size
particle size corresponding to 10 % of the cumulative undersize distribution
particle size corresponding to 50 % of the cumulative undersize distribution
particle size corresponding to 90 % of the cumulative undersize distribution
xAarea equivalent diameter
xA,realarea equivalent diameter of a static particle
xA,measarea equivalent diameter of the measured particle
xFFeret diameter of projected area perpendicular to the direction of motion
xA,iprojected area equivalent diameter of particle i
xFmax,imaximum Feret diameter of particle i
xFmin,iminimum Feret diameter of particle i
εratio of the measured particle size b (under motion) to the static particle size x

Bibliography

[1]ISO 7870-2, Control charts — Part 2: Shewhart control charts
[2]Sommer K., Sampling of Powders and Bulk Materials, 1986, Springer Berlin Heidelberg
[3]Hecht E., Optics (5th Edition), ADDISON WESLEY
[4]Born M., Wolf E., Principles of Optics, 1999, Cambridge University Press
[5]Matsuyama T., Estimation of uncertainty of percentile values in particle size distribution analysis as a function of number of particles, Advanced Powder Technology, https://doi.org/10.1016/j.apt.2019.08.008
[6]ISO 9276-1, Representation of results of particle size analysis — Part 1: Graphical representation
[7]ISO 9276-2, Representation of results of particle size analysis — Part 2: Calculation of average particle sizes/diameters and moments from particle size distributions
[8]ISO 9276-6, Representation of results of particle size analysis — Part 6: Descriptive and quantitative representation of particle shape and morphology
[9]ISO 13322-1, Particle size analysis — Image analysis methods — Part 1: Static image analysis methods
[10]ISO/TS 14411-1:2017, Preparation of particulate reference materials — Part 1: Polydisperse material based on picket fence of monodisperse spherical particles
[11]ISO 14887, Sample preparation — Dispersing procedures for powders in liquids
[12]ISO 14488, Particulate materials — Sampling and sample splitting for the determination of particulate properties
[13]ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories
[14]ISO 3534-2, Statistics — Vocabulary and symbols — Part 2: Applied statistics
[15]ISO 17034, General requirements for the competence of reference material producers
[16]ISO Guide 35, Reference materials — Guidance for characterization and assessment of homogeneity and stability
[17]ISO/IEC Guide 99, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms (VIM)
[18]ISO Guide 31, Reference materials — Contents of certificates, labels and accompanying documentation