AZtecAsbestos:繊維検出のための深層学習アプローチ

2025年8月28日| 著者 :Alexandra Stavropoulou

アスベストとは何か?

AZtecAsbestosについて話す前に、まずアスベストについて説明する必要があります。では、「アスベスト」とは何であり、なぜ現代においてその封じ込めがそれほど重要なのでしょうか?

アスベストとは何か?

「アスベスト」とは、繊維状構造を形成する天然鉱物の総称です。アスベスト繊維は耐熱性、耐火性、化学的・生物的劣化に対する耐性を有し、機械的強度も高いといわれています。

アスベスト鉱物のこうした特性から、過去には断熱材として使用されてきました。その結果、多くの古い建物の一部(例:屋根)やその他の多くの場所にアスベストが使用されています。アスベスト繊維は自然現象(例:風化)や人的活動(例:掘削、建物の解体など)によって環境に放出される可能性があり、吸入するとアスベスト症や癌を引き起こす恐れがあります。

既にアスベストを禁止した国々は数多く存在しています。英国では1985年に特定種類のアスベスト使用が禁止され、1999年には全種類が禁止されました。EUでは1983年に使用禁止が始まり、2005年までにEU全域でアスベスト使用が完全に禁止されました。オーストラリアからカナダ、エジプトから韓国に至るまで、世界中の国々がアスベストを禁止しています。

健康への悪影響を考慮すると、疑わしい材料にアスベストが含まれているかどうかを確認し、適切な修復対策を実施することは極めて重要です。

走査電子顕微鏡(SEM)とエネルギー分散型分光法(EDS)を組み合わせた手法は、アスベスト繊維とその組成を特定する信頼性が高く費用対効果に優れた方法です。SEMはマイクロスケールおよびナノスケールにおける繊維の検出と測定において高い精度を提供いたします。

AZtecAsbestosの特長は何ですか?

従来の粒子分析手法では通常、グレーレベル閾値処理が用いられるのに対し、AZtecAsbestosは繊維検出に事前学習済みディープラーニングモデルを採用しています。これによりユーザーは、アスベスト繊維の検出プロセスを設定する際に最小限の入力のみで済みます。グレーレベル閾値をユーザーが作成する必要はありません。

これにより、ユーザーバイアスやエラーが排除されるため、使いやすさと信頼性の両面で明らかな利点があります。AZtecAsbestosが使用するアルゴリズムは、ラベル付けされた画像からなる大規模かつ多様なデータセット(トレーニングデータセット25,000枚、テストデータセット1,414枚)で訓練・検証されており、電子顕微鏡画像中の繊維状物体の特徴を認識することを学習しています。

AZtecAsbestosは、繊維が強く湾曲している場合でも真の長さを測定し、重なり合った繊維を分離できます。これにより、検出される繊維数が過大評価または過小評価されるのを防ぎます。フィールドの端にある繊維も再構築可能(特徴分析において全領域で一貫性あり)であり、これも繊維数の正確な測定に寄与します。

使いやすさ

AZtecAsbestosは、繊維の自動検出と分析に特化したソフトウェアソリューションです。ステップバイステップで操作できるナビゲーターが付属しています。さらに、ユーザープロファイルでは以下を提供します:

  • プリセット取得設定(例:画像解像度、EDS取得設定)
  • 導入を支援するカスタマイズ可能な分類スキーム
  • ステップノート(以下に使用可能):
    • 新規ユーザーのトレーニングだけでなく、
    • 詳細な標準作業手順書(SOP)の記述により、同一ラボ内および複数拠点間で一貫した分析手順を確実に遵守

AZtecAsbestosは、業界をリードする粒子分析プラットフォーム「AZtecFeature」を基盤としています。AZtecFeatureで利用可能なすべてのレポートは、AZtecAsbestosでも利用可能です。

結論

AZtecAsbestosは、繊維の自動分析のための革新的で信頼性が高く、ユーザーフレンドリーな手法であり、ユーザーの操作を最小限に抑え、繊維検出を容易にします。さらに、高度に訓練された深層学習アルゴリズムを活用することで、全体的な使いやすさ、再現性、精度を向上させます。

Alexandra Stavropoulou,
Segment Marketing Scientist, Oxford Instruments

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