Caracterización de imágenes hiperespectrales para identificar cambios debido a agentes contaminantes en plantas mediante análisis de datos
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2023-07-25
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Descripción
En los últimos años, se ha incrementado el interés por la caracterización de propiedades físico-químicas en plantas, con el propósito de entender y mejorar las necesidades específicas de diversos cultivos. No obstante, una cuestión inquietante es la acumulación de contaminantes en plantas debido a la actividad industrial; por tal motivo, como respuesta a esta preocupación, surge la propuesta de utilizar tecnologías basadas en análisis de imagenes y datos para detectar contaminantes en cultivos mediante la observación de cambios morfológicos en plantas contaminadas. Los enfoques basados en imágenes multiespectrales (MSI) e hiperespectrales (HSI) se utilizan para obtener información espectral precisa de objetos, lo que permite determinar propiedades ópticas únicas asignadas a cada píxel. El presente trabajo se centra en la normalización de cambios morfológicos, específicamente en las variaciones de color en las plantas de caléndula Officinalis y Arvensis cuando se exponen a los hongos Sphaerotheca pannosa y Entyloma serotinum , los cuales provocan cambios en el color de las hojas de las plantas. Para llevar a cabo esta caracterización, se desarrolló y aplicó un método algorítmico que permite discriminar y analizar la información en imágenes (HSI y RGB) utilizando parámetros colorimétricos, como el croma, el tono y el brillo. Lo cual permitió categorizar y diferenciar las secciones contaminadas en las plantas de caléndula.
Resumen
In recent years, there has been increasing interest in the characterization of physicochemical properties in plants, with the purpose of understanding and improving the specific needs of various crops. However, a disturbing issue is the accumulation of contaminants in plants due to industrial activity; therefore, in response to this concern, the proposal to use technologies based on image and data analysis to detect contaminants in crops by observing morphological changes in contaminated plants has been proposed. Multispectral imaging (MSI) and hyperspectral imaging (HSI) approaches are used to obtain accurate spectral information of objects, which allows determining unique optical properties assigned to each pixel. The present work focuses on the normalization of morphological changes, specifically color variations in Calendula Officinalis and Arvensis plants when exposed to the fungi Sphaerotheca pannosa and Entyloma serotinum , which cause changes in the color of plant leaves. To carry out this characterization, an algorithmic method was developed and applied to discriminate and analyze the information in images (HSI and RGB) using colorimetric parameters, such as chroma, hue and brightness. This made it possible to categorize and differentiate the contaminated sections of marigold plants.
Palabras clave
Espectrocopia, Imágenes hiperespectrales, Detección de contaminantes
Materias
Licenciatura en Física -- Tesis y disertaciones de académicas, Imágenes hiperespectrales, Detección de contaminantes en plantas, Análisis de datos en agricultura