Abdiel Pino

Universidad Tecnológica de Panamá | UTP · Departamento de Ciencias Naturales

En este proyecto se desarrollará un Método de Inspección Óptica de bajo costo para la detección de la calidad superficial de frutas, verduras u otros productos durante el proceso poscosecha, almacenaje y comercialización. Específicamente, el Biospeckle es un método no invasivo para la evaluación de tejidos vivos. Este método se ha aplicado a la medicina, la agricultura, la microbiología y a los procesos relacionados con el movimiento de partículas de material vivo. Recientemente, este método se ha utilizado ampliamente para la evaluación de la calidad de los cultivos agrícolas. En los procesos biológicos tales como cyclosis, el crecimiento, el transporte, entre otras, el Biospeckle como Método de Inspección Óptico, se ha aplicado para la supervisión del envejecimiento y maduración de las muestras de tejidos, tales como el desarrollo de órganos, la detección y desarrollo de defectos y enfermedades. El proyecto se centrará en tres aspectos fundamentales: El procesamiento de las imágenes, los métodos ópticos no invasivos desarrollando algoritmos matemáticos para la evaluación de la actividad del Biospeckle, y su aplicación a muestras botánicas, con especial atención a los cultivos agrícolas. Las imágenes serán capturadas por medio de una sencilla configuración utilizando un láser, un expansor de haz y una cámara CCD. Este sistema de medida permite la captura de una serie de imágenes en tiempo real. Aplicaremos el procesado digital de las imágenes, utilizando la matriz de coocurrencia de niveles de gris (GLCM “Gray Level Co-occurrence Matrix”), la Función de Autocorrelación de los campos y la técnica de Contraste de speckle, para extraer mediante una serie de descriptores las propiedades superficiales de las muestras a estudiar. Este método puede ser considerado como un método de trazado de perfil de la superficie de no contacto, lo que nos permitirá detectar y evaluar el grado de maduración de las muestras y de esta forma mejorar los sistemes de inspección en la industria agroalimentaria panameña. En otras palabras, se pretende desarrollar investigación aplicada, permitiendo implementar un nuevo modelo, que permita incorporar técnicas robustas de procesado de imágenes digitales para la evaluación de las propiedades superficiales durante el proceso de maduración de frutas, verduras desde la poscosecha, almacenaje y comercialización, lo cual será lo original y novedoso del proyecto. Además, del interés científico que resulte de la generación e implementación del nuevo modelo, se espera que sus resultados aporten aplicaciones novedosas y ventajosas para el sector agroalimentario panameño.

En este proyecto se desarrollará un método de inspección óptico para la medida de la calidad superficial utilizando el análisis de la textura del patrón de speckle formado sobre la superficie de los materiales a caracterizar y evaluar. Las imágenes son capturadas por medio de una sencilla configuración utilizando un láser, un expansor de haz y una cámara CCD. Este sistema de medida es calibrado y validado por una serie de muestras previamente estandarizadas, mediante otras técnicas ópticas (microscopía confocal, proyección de franjas) y éstas serán evaluadas mediante la captura de una sèrie de imagenes. Aplicaremos el procesado digital de las imágenes, utilizando la Matriz de co-ocurrencia de niveles de gris (GLCM “Gray Level Co-occurrence Matrix”), y el método de sensado compresivo de imágenes, para extraer las propiedades de la topografía de las diferentes superficies. Este método puede ser considerado como un método de trazado de perfil de la superficie de no contacto, es decir, no invasivo y puedrá ser utilizado para medir propiedades superficiales tales como: Rugosidad, deformación, tensión, fracturas, entre otros. En otras palabras, se pretende desarrollar investigación básica y aplicada, permitiendo implementar un nuevo modelo, que permita incorporar simultáneamente técnicas de procesado de imágenes digitales y metrología speckle para la evaluación de las propiedades superficiales lo cual será lo original y novedoso del proyecto. Además del interés científico que resulte de la generación e implementación del nuevo modelo, se espera que sus resultados aporten aplicaciones novedosas y ventajosas para el sector industrial panameño.