Técnicas de umbralización para el procesamiento digital de imágenes de GEM-Foils

Abstract

Resumen-Una GEM-Foil (Gas Electron Multiplier -Foil) es un componente básico de nuevos detectores de radiación usados principalmente en experimentos de física de altas energías y física nuclear. El desempeño óptimo de tales detectores depende críticamente de la calidad de fabricación de dicho componente, ya que cualquier irregularidad en una de los cientos de miles de micro-perforaciones de la placa puede inducir una chispa durante el funcionamiento y dañar el detector. Actualmente, para evaluar la calidad de fabricación de una GEM-Foil se adquieren imágenes de alta resolución mediante sistemas ópticos que las digitalizan para ser luego examinadas por inspección visual. En este trabajo se comparan varias técnicas para realizar la binarización de las imágenes de las GEM-Foils, aplicando técnicas de umbralización global y local, con el propósito de mejorar la rapidez y eficiencia del procesamiento de las imágenes de las GEM-Foils, para realizar posteriormente su control de calidad. A partir de las pruebas realizadas se encontró que, mediante cálculos estadísticos simples, como el promedio del máximo y mínimo de intensidad, aplicando umbralización local adaptativa es posible realizar la segmentación de las imágenes de una manera eficiente sin tener que recurrir a métodos más complejos los cuales pueden implicar tiempos de proceso demasiado grandes. Palabras clave-Detectores gaseosos, GEM, Placas de detectores, Segmentación de la imagen, Umbralización.Abstract-A GEM-Foil (Gas Electron Multiplier -Foil) is a basic component of new radiation detectors used mainly in high energy physics and nuclear physics experiments. Optimum performance of such detectors depends critically on the quality of manufacture of such component, because any irregularity in one of the hundreds of thousands of micro-perforations in the plate can induce a spark during operation and damage the detector. Currently, in order to assess the quality of a GEM-Foil, high resolution images are acquired through optical systems to be digitized and then examined by visual inspection. In this work, various techniques to perform binarization of the images of the GEM-Foils are compared, by applying techniques of global and local thresholding, in order to improve the speed and efficiency of processing the images of the GEM-Foils for its quality control. From tests it was found that by simple statistical calculations as the average of the maximum and minimum intensity, using local adaptive thresholding is possible to carry out the segmentation of images in an efficient manner without having to use more complex methods which may involve too large process time.

Parámetros de caracterización en zonas urbanas para detectar residuos sólidos mediante visión artificial

“…Componente (H,S,V) b) Umbralización: se aplicó la técnica de umbralización al espacio de color segmentado HSV para separar los pixeles correspondientes al residuo con respecto al fondo de la imagen, lo que permite binarizar la imagen a partir de un determinado umbral [17]. El valor del umbral establecido es de 35, asignando al segmento de imagen si es menor que el umbral el valor de píxel de 0, y en caso contrario el valor de píxel es 1. c) Operaciones morfológicas: Se emplearon operaciones morfológicas para eliminar imperfecciones y mejorar la calidad de las imágenes binarizadas [18].…”

Comparativa entre la técnica de umbralización binaria y el método de Otsu para la detección de personas

“…Triana et al realizan un estudio a las técnicas de umbralización para el procesamiento digital de imágenes en Matlab, ponderando entre otras técnicas, al método de Otsu y al método del mínimo local, en los que se presentan algunas deformaciones y un tiempo de respuesta mayor a medida que se añadan al análisis subdivisiones de imágenes [15]. Así mismo, Gómez et al realizan pruebas a imágenes en las que definen valores de umbral altos y bajos, y los comparan respecto al obtenido por el método de Otsu, con el cual disminuyen los problemas en cuanto a iluminación no uniforme y color no constante, ya que con valores bajos de umbral se mantienen todos los puntos de la imagen pero grandes cantidades de luz, y para valores altos, se mantiene un patrón inicial pero se pierden los puntos de baja intensidad [16].…”

“…En la técnica de umbralización binaria el valor de umbral establecido no se modifica y las distinciones son dependientes de dicho valor [15]. Asimismo, se define 50 pixeles como el valor de umbral según el estado del arte en este tipo de procesamiento de imágenes [24].…”

Investigación del desgaste de la leva anular de la bomba de alta presión DENSO HP3 para sistemas CRDI mediante transformada de Fourier y análisis de desempeño al utilizar una mezcla ecológica diésel -surfactante como combustible alternativo

“…pixeles con la misma intensidad en el eje vertical en función de la intensidad de 0 hasta 250 pixeles en el eje horizontal, los picos se interpreta como la abundancia de pixeles de una cierta intensidad dada por los anillos de Kapton [33].…”