光学金相定量分析（四）
光学金相定量分析（四）
误差分析
在定量测量中由于仪表、方法、操作人员等因素的影响，测量值总不能得到真值，只有在反复测量的过程中，逐步获得接近真值的数值。一般认为真值是无限多次测量的平均值，而我们平时所作的有限次测量的平均值是随着测量次数的增加逐渐接近于真值的近似值。一般来说如果观察的系统误差小叫作观测的准确度高，使用准确的仪器可以提高观测的准确度。如果观测的随机误差小则叫测的准确度高，增加观察次数可以提高观察的准确度。
对于显微组织的定量分析，每次测量的结果都不会完全一致，测量值与真值之间总存在误差，通常要进行误差分析。在误差分析中，常用的是标准误差。
标准误差用σ表示，定义如下：
当测量次数无限大时：
当测量次数有限时：
式中xi为第i次的测量值， 为测量值的算术平均值，n为测量次数。
经验证明，测量中的偶然误差的分布符合正态分布定律，如图3-12所示。这里y(x)为x值出现的概率，图中σ值位于曲线的拐点处。曲线峰值越高，两旁下降得越快，σ值越小，则准确度越高；曲线峰值越小，曲线越扁平，σ值越大，数据越分散，误差越大。根据数理统计理论，测量值落在±σ之间的概率为68%，落在±2σ之间的概率为95%，落在±3σ之间的概率为99.7%。
1．记录n次测试的数据：x1，x2，…，xn
2．计算出测量值平均值：
3．求出测量值的标准误差：
4．求出计算误差：
从上式可知测量误差与测量次数有关，即测量次数越多，误差越小，测量数值的准确度越高，由于测量的数值都不是准确值，需给出所测数据的准确度。根据测量要求的准确度可以确定所需测量次数。
5．5自动图象分析仪的应用
由于在显微镜下进行人工定量分析费时费力，且不同的人测量结果也可能差别较大，使最终结果准确度较低。近年来出现的自动图象分析仪能够迅速准确地进行大量的测量和计算，使得定量分析有了飞速的发展。自动图象分析仪是通过摄像机（CCD）与显微镜及微处理机联系起来，也可以通过数码相机与显微镜及微处理机联系起来 图3-13为它的结构示意图：
自动图像分析原理：
人通过视觉去观察物件。我们会通过感觉色彩去判断，与标准物件比较的大小和形状。图像仪也使用人们熟悉的过程去描述物件。
图像仪包含图像采集器件，一个工具把影像数字图像，和使用软件/硬件去处理这些数据把
所想的资讯提取出来。
摄像机
Video camera/capture card模拟摄像摄/采集卡或DC/DFCcamera数码照相机/接口卡
标准模拟摄像机参数
DC/DFCcamera
摄像机要求：
线性
灵敏度
SNR讯噪比
阴影修正Shading conection
分辨率 Resolution （素点总数）
lmage capture采集图像
Columns Value=dx,y,z,λη
Lmage cae-process 对比度延伸
Equalization 同等法
对比度延伸 同等法
探测 Detect
Texture analysis 结构分析
图像仪利用灰度和把灰度阶理解为平面的高峰（水平=0，峰顶=255），通过某一阀值把此灰阶内的表面识别出来，在灰说明找出相关的结构（素点），从而计算机形态参数。
面简单介绍使用;
Binary Process 二子处理
工编辑，算术，逻辑等…
处理有平滑，增强等…腐蚀和膨胀等…
Measure测量
在处理后的二子图进行有关参数的计算;
Report
结果以标准方法输出或转到一些应用软件作数据分析，Excel
总结：
传统的图像仪只是给出素点数,不测量形状。
自动的图像分析仪，可通过色彩/灰度自动辨别物件，利用识别图像边界的座标，测量物件的形状。
就图像仪的使用有以下四点;
1. 参数决定:色/彩色
2. 数据量减少:过探测，把数据由8位 →2位或24位→2位（binary—子图）
3. 没有误差:别出来的元素没有掺假，通过图像处理把误差消除
4. 结果表达:过辨别的素点，计算出所有能提供的数据如面积，长度，形状，灰度等。
Qwin 图像仪是用方形支描述物件，如配合Leica DC/DFC数码机，素X/Y此率=1
图像仪提供一个标准的方法作定量分析，避免人为的主观和操作误差。
测量结果用标准方式作报告
配合自动化显微镜提高效率（scanning stage,auto-focus）
Qwin 开放式，可配/编写QUIPS 作重复的分析工作
Q550MW/QMW 专用材料工作站，配Qmetais 鑫相软件包等，工业标准报
其中成象系统主要是将试样的显微组织变成图象。大型图象分析仪一般可以接不同的成象系统，如光学显微镜、透射电镜、扫描电镜、电子探针、投影仪等，这样的成象系统保证了其分辨率。通过显示器直接观察到不同灰度的测试物质的定量分析数据，例如晶粒度、相和质点的体积百分数，夹杂物的数量、几何形状因子平均尺寸等等。
