A methodology to measure the volume of spheroid and oblong solid bodies based on artificial vision technique



Título del documento: A methodology to measure the volume of spheroid and oblong solid bodies based on artificial vision technique
Revista: Revista mexicana de física
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000348075
ISSN: 0035-001X
Autores: 1
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Instituciones: 1Universidad de Guanajuato, Instituto de Física, León, Guanajuato. México
2Universidad de Guanajuato, Departamento de Ciencias Aplicadas al Trabajo, León, Guanajuato. México
Año:
Periodo: Abr
Volumen: 55
Número: 2
Paginación: 145-148
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, teórico
Resumen en español Una metodologıa para evaluar el volumen de cuerpos solidos esferoidales y oblongos es presentada. Las muestras fueron montadas en una plataforma giratoria, manejada por un motor de paso controlado por una computadora. 400 vistas (fotografıas) de cada muestra fueron adquiridas a medida que ellas fueron uniformemente rotadas en la direccion azimutal. El procesamiento de imagen estuvo basado en la tecnica de vision artificial llamada segmentacion. Usando la informacion del radio instantaneo y el pequeno angulo de rotacion en cada etapa, la integracion numerica del volumen fue desarrollada. Las imagenes fueron capturadas usando una camara CCD y el sistema completo fue controlado por una rutina desarrollada en LabVIEW TM 6.1. Dos conjuntos de cuerpos geom´etricos (cilindros y esferas de poliestireno) y tres clases de muestras biologicas fueron medidos. Para fines de comparacion, cada cuerpo fue tambien medido por medio de un pie de rey micrometrico, ası como el volumen de agua desplazada dentro de un envase. Los siguientes parametros de correlaci´on ANOVA entre la metodologıa propuesta y el procedimiento hidrostatico fueron encontrados: r = 0.9924 y p = 0.0001, con ® = 0.05. La coincidencia entre los resultados obtenidos con vision artificial y la tecnica hidrostatica fue mayor a 98% para esferas y cilindros. Por otro lado, fue de alrededor de 95% para las muestras con cuerpos de forma irregular (corazones de pollo, rinones y zanahorias). El proposito del artıculo es discutir con detalle una tecnica simple la cual pudiera ser de interes para estudiantes de ciencias e ingenierıa
Resumen en inglés A methodology for assessing the volume of spheroid and oblong solid bodies is presented. Samples were mounted on a revolving platform that was driven by a computer-controlled stepping motor. Four hundred views (photographs) of each sample were acquired as they were uniformly rotated in the azimuth direction. The image processing was based on the artificial vision technique called segmentation. Using the information of the instantaneous radius and the small angle of rotation in each step, the numerical integration of the volume was performed. Images were captured using a CCD camera and the entire system was controlled by a routine developed in LabVIEW TM 6.1. Two sets of geometrical bodies (polystyrene cylinders and spheres) and three kinds of biological samples were measured. For the sake of comparison, each body was also measured by means of both a micrometric caliper and the displaced volume of water inside a vessel. The ANOVA correlation parameters between the proposed methodology and the hydrostatic procedure were found to be: r = 0.9924 and p = 0.0001, with ® = 0.05. The coincidence between the results obtained with artificial vision and the hydrostatic technique was greater than 98% for spheres and cylinders. On the other hand, it was only up to 95% for the samples with non-regular shaped bodies (chicken hearts, kidneys and carrots). The purpose of the paper is to discuss in detail a simple technique which could be of interest to students of science and engineering
Disciplinas: Física y astronomía,
Ingeniería
Palabras clave: Física,
Ingeniería de instrumentos,
Visión artificial,
Evaluación de volumen,
Procesamiento de imágenes,
Segmentación
Keyword: Physics and astronomy,
Engineering,
Physics,
Instrumentation engineering,
Artificial vision,
Volume evaluation,
Image processing,
Segmentation
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