Vol. 27,  No. 1, 2010   Otros números


 Tecnolaser 2009


 

Uso de la granulometría para el estudio de patrones de speckles dinámicos

Adriana Mavilioa, Margarita Fernández, Marcelo Trivi, Héctor Rabal y Ricardo Arizaga

 

Sumario. El fenómeno de formación de speckles dinámicos tiene lugar al iluminar con luz láser superficies en las que están ocurriendo cambios, como por ejemplo, una superficie pintada en proceso de secado, o sometida a corrosión, un fruto en vías de maduración, etc.  A partir de los cuadros de speckles dinámicos se obtienen imágenes que portan información de los procesos que están teniendo lugar en las superficies de interés. Los cambios en  la textura de dichas imágenes pueden ser estudiados para caracterizar dichos procesos. Se estudia el proceso de secado de un tipo de pintura (water borne) a través de un método basado en la morfología matemática para el procesamiento de imágenes obtenidas a través de cuadros de speckles. Se obtiene la granulometría de las imágenes y el espectro patrón que las caracteriza. A partir del espectro patrón de cada imagen se  obtienen  cuatro parámetros: longitud media, desviación standard, asimetría y curtosis, los cuales resultan ser apropiados como descriptores de textura. Se determina la distancia de Mahalanobis entre los descriptores texturales de las imágenes representativas de los diferentes estadíos temporales del proceso y la seleccionada como referencia o patrón. El proceso dinámico bajo consideración puede describirse a través del comportamiento temporal de esta función distancia. Los resultados se ajustan a un modelo teórico que explica el proceso.  Finalmente se comparan los resultados con los obtenidos por otros métodos.  En comparación con otros, el método empleado se destaca por su sencillez y facilidad de implementación y en sentido general puede utilizarse para el estudio de la evolución de cualquier proceso dinámico que se describa a través de speckles.

 

Abstract.  Dynamic speckle patterns are generated by laser light scattering on surfaces that exhibit some kind of activity, due to physical or biological processes that take place in the illuminated object. The characterization of this dynamic process is carried out by studying the texture changes of auxiliary images: temporal history of the speckle pattern (THSP) obtained from this speckles patterns.  The drying process of water borne paint is studied through a method based on mathematical morphology applied to the THSP image processing. It is based on obtaining the granulometry of these images and their characteristic granulometric spectrum. From the granulometric size distribution of each THSP image four parameters are obtained: mean length, standard deviation, asymmetry and kurtosis. These parameters are found to be suitable as texture features. The Mahalanobis distance is calculated between the texture features of the THSP images representative of the temporary stages of the drying process and the features of the final stage or pattern texture.  The behavior of the distance function describes satisfactorily the drying process of the water borne paint. Finally, these results are compared with the obtained by other methods. Compared with others, the granulometric method reported in this work distinguished by its simplicity and easy implementation and can be used to characterize the evolution of any process recorded through dynamic speckles.


 

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