Desarrollo de un algoritmo para cuantificar la actividad biospeckle en frutilla

F. M. VINCITORIO; N. BUDINI; C. MULONE; C. BOUZO; C. FREYRE; P. SCHAPSCHUK

La Plata

Congreso; VII Congreso Iberoamericano de Tecnología de Postcosecha y Agroexportaciones – AITEP 2012,; 2012

La iluminación sobre la superficie de una fruta con una luz de un alto grado de coherencia, como la de un láser, determina que su dispersión presente una distribución particular de intensidad. Esta distribución consta de puntos alternativamente claros y oscuros distribuidos de manera aleatoria, conocido como patrón de speckle. En los tejidos vivos, la actividad biológica se traduce en una dispersión (´biospeckle´) asociada por ejemplo, al movimiento del fluido citoplasmático celular o la pérdida de agua por transpiración. El objetivo del trabajo, fue obtener un algoritmo para el procesamiento de los datos proveniente de una secuencia de fotografías digitales o de video en frutos de frutilla (Fragaria × ananassa) iluminados con una fuente láser. El dispositivo experimental utilizado consistió en una fuente de iluminación láser (He-Ne, 50 mW), un filtro para amplificar y filtrar el frente de onda de 15 μm, una cámara digital Moticam CMos (1 Mpixel) para la adquisición de los datos y una unidad de procesamiento mediante una computadora personal con digitalizador de imágenes. Se utilizaron frutillas de dos estados diferentes de conservación, obteniéndose 10 fotografías con una periodicidad de un segundo, repitiéndose esta secuencia a las 24 horas. Las imágenes obtenidas fueron convertidas a una escala de grises (entre 0 y 255, donde 0 representó el negro absoluto y 255 el blanco). Estos valores fueron almacenados en una matriz, asignándose a cada elemento un píxel de la fotografía. Fue seleccionado un sector de la fotografía para estudiar la variación del biospeckle. Cada matriz fue tomada como un conjunto de datos, de los que se calcularon los siguientes estadísticos: media, mediana, moda, desvío estándar, varianza, rango máximo y mínimo. A mayor actividad biospeckle en las frutas analizadas, los valores fueron mayores a cero, disminuyendo conforme se incrementó el deterioro. A partir del estudio estadístico de las muestras, se pudo relacionar los resultados con las variables físicas que representan. De esta manera, el desarrollo del algoritmo considerando este procedimiento, permitió definir un índice estadístico vinculado con la evolución del deterioro de la fruta. Además, los resultados permitieron lograr la reconstrucción de la imagen de la fruta a partir de la información contenida en cada uno de los análisis presentados anteriormente, mediante la aplicación de un algoritmo de reconstrucción de imagen. Estos resultados demuestran que la actividad biospeckle medida, estuvo relacionada con su actividad biológica y por consecuencia con el grado de deterioro de la fruta. El desarrollo ulterior de esta técnica, puede convertirse en una útil herramienta, para la evaluación no invasiva del estado de conservación de las frutas en postcosecha.