前言

因以往以顆粒影像作為粒徑分析的儀器為數不多，如Sysmex的FPIA，故，在需要粒子真圓度資訊的碳粉廠商多為其客戶。但該型號目前也以停產的情況下，Vision Analytical已與一家大型碳粉製造公司合作，其技術為已從FPIA-3000影像分析比對數值希望可無縫轉移到Particle Insight Sentinel Pro。Sentinel Pro與FPIA-3000相比有更多特點，但是，請注意FPIA-3000的數據最初與Particle Insight Sentinel Pro的數據完全不同。本文主要與說明了該碳粉製造商選擇以使用Particle Insight Sentinel Pro中新創建的功能-將數據比對技術轉移銜接到Sentinel Pro的原因以及過程。

真圓度與周長真圓度

Sentinel Pro中增加了“圓周真圓度”的分析，以幫助針對該過程進行此分析標準化的FPIA-3000儀器客戶。當前的Particle inaight“真圓度- Circularity”與“圓周真圓度-Perimeter Circularity”分析略有不同。

在研究FPIA系統使用的圓周真圓度公式時，計算的重點為一個圓的周長，該圓的周長等於顆粒圖像中使用的畫素面積除以粒子圖像的周長。 在周長真圓度的情況下，分析受到顆粒周邊細微不規則的影響，故需要高解析度以確保識別這些圓周不規則。為了顯示“真圓度”和“圓周真圓度”之間的區別，下面是Particle Insight軟體中提供的一系列分析圖像。藍色值是真圓值，顯示的紅色值是圓周長真圓值。

從上面可以看出，對於所有形狀的顆粒，“圓周長真圓度”分析往往比“真圓度”分析之數值高得多。另外，隨著圓周長不規則性的增加，真圓度和圓周真圓度之間的差異更大。現在，Particle Insight Sentinel Pro在可挑選的形狀分析參數中添加了新的“圓周真圓度”項目，進而允許操作者獲得這兩個值。但是，如上所示，僅創建新的圓周長真圓度形狀分析值尚不足以貼近FPIA-3000的數據。

低解析度與高解析度

Sysmex FPIA是較舊的儀器。因此，FPIA的相機解析度不如Sentinel Pro高。 這樣的結果是，在Sentinel Pro上可以檢測到較小的粒徑和更佳形狀差異，而在FPIA上則無法檢測到。因此，兩個系統之間的統計結果將略有不同。 請記住，儘管FPIA的放大倍數可能更高，但與Particle Insight Sentinel Pro相比，分辨率仍然較低

下圖來自FPIA-3000分析。 這是一個單顆粒子分析，其中顯示了該粒子的參數值。 請注意所用的畫素數值……。

以像素為單位的面積為137，紅色輪廓像素的總和為37，代表周長。 如果使用這些值並手動使用它們來計算FPIA-3000圓周真圓度公式，該公式與新創建的Particle Insight Sentinel Pro圓周圓度相同，則獲得的值大於1，這當然是不正確的。發生這種情況是因為像素化-pixelization未充分報告真實邊界。 在處理畫素化的粒子圖像時，不僅涉及數學公式，而且還涉及確定面積和周長的方式。為了糾正周邊的漏報，FPIA軟體和Particle Insight Sentinel Pro都調整了圓周長。在此範例中，FPIA加5.7，結果圓度為0.971。但這僅是為了這顆粒子 我們不知道調整（FPIA）使用的一般規則是什麼，並且沒有標準的程序。

現在查看FPIA縮圖 (Thumbnail)集合，即使對於非常不圓的對象，圓度也都高於0.9：

如上所示，FPIA-3000值以跳躍形式增加..... 0.944、0.957、0.966、0.993和0.999，這表明圖像畫素解析率低，並且這些粒子非常小，比以前案例的粒子小很多。 直徑約為20微米。 高真圓度值也表明圓周長校正至太低。我們認為這些不是準確的真圓度值。如果我們經由在標準的1024 x 768解析度下導入它們在Particle Insight Sentinel Pro中分析這些影像圖，我們將獲得以下“圓周真圓度”分析結果。 左側是\本儀器的圓周真圓度，右側是FPIA-3000圓周真圓度：

由於相機（圖像）解析度的差異，Particle Insight Sentinel Pro和FPIA之間有著顯著差異，因此Particle Insight添加了可選的“校正因子”以使兩個值可更接近。下面，我們拍攝相同的圖像，並應用在FPIA-3000以及在Particle Insight軟體中，具有更高圓周真圓度調校後的Particle Insight Sentinel Pro上使用的FPIA-3000相同的周長圓度，以產生更高的圓周真圓度：

但，本儀器-Particle Insight Sentinel Pro分析數值永遠不會完全與FPIA一樣，且嘗試這樣做也會忽略Particle Insight Sentinel Pro具更高準確性。 但是，在嘗試進行並行分析使以往FPIA-3000數值可轉移到Particle Insight Sentinel Pro的過程中，我們仍建議套入此圓周長真圓度的校正因子。

建議的轉移參數

下面列出的推薦參數轉移方法是由一家大型墨粉製造商所實施的，以使他們能夠與不同的碳粉顆粒並排比較，同時使用Particle Insight Sentinel Pro捕獲高解析度的數據。

•獲得樣品設定後，對FPIA-3000進行分析，並記錄FPIA-3000的等效圓面積直徑（ECA-直徑）和圓周真圓度值。

•在您的Particle Insight Sentinel Pro上分析相同的樣品，並觀察“圓周長真圓度”值。•按百分比調整圓周長真圓度“校正因子”，直到“周圓度”的結果與您的FPIA-3000“圓周長真圓度”值最接近。

•一旦得到一個樣品結果後，則將其他顏色顆粒以相同的校正因子進行分析，並將調整後的圓周長真圓度值與FPIA-3000的圓周真圓度值進行比較。結果應盡量接近。

•我們建議此方法的建立應該在較多筆數據的基礎下，才會有更高的數據可靠度。

•進行的分析也可將順便記錄標準真圓度值，這些值是在沒有任何調整因子的情況下計算的。從FPIA-3000數值可轉移到Particle Insight Sentinel Pro的設定完成後，我們建議使用標準的“真圓度”值進行批次間的比較。不使用校正因子將使軟體能夠報告以更高解析度Particle Insight Sentinel Pro的統計資訊。

資料來源：Vision Analytical官網