Análisis de imágenes de partículas
El análisis de imágenes de partículas es una técnica para realizar mediciones de partículas utilizando imágenes digitales , una de las técnicas definidas por el término más amplio análisis del tamaño de partículas . Las mediciones que se pueden realizar incluyen tamaño de partícula, forma de partícula (morfología o análisis de forma y escala de grises o color ), así como distribuciones (gráficos) de mediciones estadísticas de población .
El análisis de imágenes de partículas utiliza las técnicas comunes al análisis de imágenes o al procesamiento de imágenes para el análisis de partículas. Las partículas se definen aquí por análisis de tamaño de partículas como partículas sólidas y, por lo tanto, no incluyen partículas atómicas o subatómicas. Además, este artículo se limita a imágenes reales (formadas ópticamente), a diferencia de las imágenes "sintéticas" (computadas) ( tomografía computarizada , microscopía confocal , SIM y otras técnicas de microscopía de súper resolución , etc.).
Teniendo en cuenta lo anterior, el método principal para el análisis de imágenes de partículas es el uso de microscopía óptica. Si bien los microscopios ópticos han existido y se han utilizado para el análisis de partículas desde la década de 1600, [1] el "análisis" en el pasado ha sido realizado por humanos utilizando el sistema visual humano . Como tal, gran parte de este análisis es de naturaleza subjetiva o cualitativa. Incluso cuando hay algún tipo de herramienta cualitativa disponible, como una retícula de medición en el microscopio, aún se requiere que un ser humano determine y registre esas medidas.
A partir de finales de 1800 [2] con la disponibilidad de placas fotográficas , se hizo posible capturar imágenes microscópicas de forma permanente en película o papel, haciendo que las mediciones fueran más fáciles de adquirir simplemente usando una regla a escala en la imagen impresa. Si bien esto aceleró significativamente la adquisición de mediciones de partículas, siguió siendo un proceso tedioso y laborioso, que no solo dificultó la medición de poblaciones de partículas estadísticamente significativas, sino que también introdujo cierto grado de error humano en el proceso.
Finalmente, aproximadamente a fines de la década de 1970, los sensores digitales CCD para capturar imágenes y las computadoras que podían procesar esas imágenes comenzaron a revolucionar el proceso mediante el uso de imágenes digitales . Aunque los algoritmos reales para realizar el procesamiento de imágenes digitales existían desde hace algún tiempo, no fue hasta que la potencia informática necesaria para realizar estos análisis estuvo disponible a precios razonables que las técnicas de imágenes digitales pudieron ser utilizadas en la corriente principal. El primer sistema de análisis de partículas de imágenes dinámicas se patentó en 1982. [3]A medida que se dispuso de recursos informáticos más rápidos a costos reducidos, la tarea de realizar mediciones a partir de imágenes microscópicas de partículas ahora podría realizarse automáticamente por máquina sin intervención humana, lo que hace posible medir cantidades significativamente mayores de partículas en mucho menos tiempo.
Los analizadores de imágenes de partículas se pueden subdividir en dos tipos distintos, estáticos y dinámicos, según los métodos de adquisición de imágenes. Si bien los principios básicos son los mismos, los métodos de adquisición de imágenes son de naturaleza diferente y cada uno tiene ventajas y desventajas.
