Utilización de speckle dinámico y de análisis por bandas de frecuencia para la detección de zonas dañadas en manzanas

A. MAVILIO NUÑEZ; M. FERNÁMDEZ LIMIA; R. ARIZAGA; G. H. SENDRA; M. TRIVI; H. J. RABAL

La Habana, Cuba

Simposio; 13 Convención Científica de Ingeniería y Arquitectura y VII Taller Internacional de Enseñanza de Física e Ingeniería EFING´06; 2006

Generalmente ocurren importantes pérdidas en el proceso de post cosecha, transporte, almacenado, embalaje, de frutas y vegetales perecederos. Es por ello importante detectar daños que se produzcan en esas etapas. En este trabajo se analiza el daño producido por impacto en frutos mediante una técnica óptica no invasiva denominada “speckle dinámico”. Cuando se ilumina una superficie con luz coherente proveniente de un láser se produce un fenómeno denominado speckle, producido por la interferencia de tipo aleatoria debido a la rugosidad micrométrica de la misma. Si la microestructura de la muestra varía temporalmente, la distribución de intensidades del patrón de speckle también evoluciona, lo que se denomina speckle dinámico. Este es el caso, por ejemplo, del proceso de maduración de un fruto. Es posible entonces extraer información estadística que indica en que fase del proceso de maduración este se encuentra. De la misma manera si el fruto ha sido golpeado, y esta dañado sin que esto pueda  observarse a simple vista, es de esperar que sea posible delimitar la zona afectada. Se provocó  daño a una manzana dejando caer sobre la misma, una pequeña esfera desde una altura controlada, de manera que la zona dañada no fuera distinguible de la zona sana por inspección visual. Mediante  una cámara CCD fueron registradas secuencias de 500 imágenes de la superficie de esta manzana iluminada por un laser de He-Ne, antes, inmediatamente después del golpe, media hora después, una hora después y un día después,. Las 500 imágenes correspondientes a cada estadío fueron promediadas y procesadas mediante un análisis espacio-frecuencial obteniéndose para cada uno, cuatro imágenes correspondientes al mismo número de bandas de frecuencia. Se determinó la distancia euclidiana entre las imágenes correspondientes a las diferentes bandas de frecuencia, para los diferentes estadíos, después del golpe y las imágenes espectrales correspondientes a la manzana antes del golpe. Se presentan resultados experimentales que muestran la validez de nuestra propuesta haciendo evidente la posibilidad de detectar el golpe en todos los estadíos.