Detección de tamaños de partículas de agua en emulsiones aceitosas

Detección de tamaños de partículas de agua
en emulsiones aceitosas

David Camilo Acero Penagos [1], Kevin David Sánchez Vera [2]
Procesamiento y análisis de imágenes digitales, Grupo IMAGINE
Departamento de ingeniería de sistemas y computación, Universidad de los Andes
Bogotá, Colombia. Diciembre de 2011
Abstract. A program was developed in JAVA using the ImageJ library. The objective ofthe program is to detect and measure the water particles that have spherical shape in an oily emulsion. A surfactant agent was added to the emulsion, the agent is able to reduce the inter-facial tension that normally exists between water and oil, making the two elements remain within each other without separating. To achieve this result was necessary to investigate since the process of capturingimages with a microscope, to the physical and chemical properties of the particles in the emulsion. By characterizing the images different pre-processing algorithms were made. Then, the Hough transform was used to detect the water particles. Finally, a validation of data was performed to corroborate the results.
1 Introducción
En este documento se ilustra el procedimiento realizado para detectary medir partículas de agua que se encuentran en una emulsión. El programa implementado utiliza la transformada de Hough para detectar los círculos que forman las gotas de agua en las imágenes tomadas con el microscopio.
2 Estado del arte
En la Universidad Tecnológica Nacional de Argentina [1], se desarrolló un programa para encontrar y caracterizar las burbujas de los formularios inteligentesde encuesta para luego poder aplicar un sistema automático de reconocimiento OMR. El algoritmo consiste en umbralizar la imagen, detectar los bordes y pasarle un extractor de putos con el que se construye el espacio de parámetros que va a utilizar la transformada de Hough para detectar los círculos. El programa presenta algunos inconvenientes con las imágenes digitalizadas debido a que se formanalgunas deformaciones además dicen que si la iluminación no es la adecuada se generan algunas sombras que el algoritmo detecta como círculos.
Mientras que en la Universidad de la república de Uruguay [2], se desarrolló un proyecto que buscaba detectar círculos en imágenes clínicas. Para la detección de círculos se utilizó la transformada de Hough y se realizó un procesamiento previo a las imágenes.Se realizaron dos procesos diferentes dependiendo de si los círculos a detectar eran claros u oscuros. En el primer caso se realizó una umbralización seguida de una apertura y un cierre, luego se hizo una resta entre la imagen y la erosión de la misma para detectar los bordes de la imagen. En el segundo caso después de la umbralización se aplica un filtro de mediana, luego se utiliza el filtro deCanny para detectar los bordes. El programa desarrollado tiene problemas con los círculos que no son perfectos.
En los trabajos anteriores se evidencia que el uso de la transformada de Hough es bastante útil siempre y cuando se realice una umbralización y se detecten bordes en la imagen primero. En el trabajo realizado en la Universidad de la República de Uruguay se observa cómo se llevan a cabodiferentes pre-procesamientos para diferentes tipos de imágenes. Teniendo en cuenta estos proyectos se inició el planteamiento de la solución al problema.
3 Problemática
En el laboratorio de Química de la Universidad de los Andes se cuenta con un dispositivo caracterizador de partículas llamado zeta sizer. Es usado específicamente para medir los diámetros de las gotas de agua en la emulsión. Sedesea tener una forma de validación de los resultados entregados por el dispositivo, dado que se sabe que presenta algunos inconvenientes y contar con una alternativa de medición, dado que este es un parámetro muy importante para aplicaciones posteriores.
Por ahora el método de validación con el que se cuenta es hacer el conteo y la medida de las partículas de agua de forma manual. Pero esto...