Algoritmo modular de trackeo

PEDRO A. PURY; VERÓNICA I. MARCONI; JORGE A. SANCHEZ

Encuentro; 101 Reunión Anual de la Asociación Física Argentina; 2016

Se presenta un nuevo método computacional para automatizar el seguimiento de un sistema de partı́culas a partir de videos de microscopı́a óptica. Su utilidad es de gran espectro, sirve tanto para analizar desde un sistema clásico en materia condensada blanda (coloides, proteı́nas, virus, microtúbulos, vesı́culas, glóbulos), como para un sistema en materia activa, ya sea una población de micro o nano-nadadores naturales o artificiales (bacterias, espermatozoides, micro-nano-máquinas). El procedimiento está basado en un esquema modular de procesamiento compuesto por tres etapas: i) detección de partı́culas, ii) reconstrucción de trayectorias, y iii) análisis de trayectorias. El módulo de detección se basa en la extracción de extremos locales en el Laplaciano de la función intensidad. En la reconstrucción de trayectorias se considera al conjunto de detecciones como nodos en un grafo dirigido, en el cual sus arcos reflejan relaciones de proximidad espacial y continuidad temporal entre nodos. La extracción de trayectorias se plantea entonces como la búsqueda de caminos plausibles entre nodos terminales de este grafo. El método es aplicado a problemas ofrecidos por diversas disciplinas y encontrados en la literatura. El mismo es comparado con otros métodos existentes. La extracción de información cuantitativa confiable facilita el posterior modelado fı́sico del problema y la caracterización estadı́stica del sistema bajo estudio.