Análise do speckle laser dinâmico: uma releitura / Dynamic speckle laser analysis: a review

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

16/09/2011

RESUMO

A análise de imagem por si mesma se apresenta como um poderoso instrumento aplicado ao monitoramento a toda espécie de fenômenos biológicos. O desenvolvimento de diversos tipos de abordagens ópticas com o objetivo de se obter viabilidade na aquisição e análise de imagens tem sido um dos principais esforços nessa área de aplicação. Uma consequência desse esforço é a adoção da técnica do biospeckle laser como uma alternativa em potencial para se alcançar uma metrologia óptica. O biospeckle ou speckle laser dinâmico é um fenômeno formado quando um processo dinâmico ocorre em um material que é iluminado pelo laser. Esse fenômeno contém informações a respeito da atividade presente nesse material, seja biológico ou não. Por ser uma técnica não invasiva, não destrutiva e de custo baixo, o biospeckle laser (BSL) tem sido uma boa ferramenta no monitoramento de propriedades biológicas. Nesse sentido, a aplicação em instrumentação óptica tem crescido ao longo dos anos, especialmente nas áreas da biologia, medicina e agricultura. A análise do speckle dinâmico é feita usando técnicas de processamento digital de imagem e análises estatísticas. Contudo, essa análise tem sido um desafio para os especialistas da área devido à complexidade envolvida na interação da luz laser e o material em estudo. Assim, é necessário desenvolver e aperfeiçoar métodos e protocolos que assegurem maior eficiência em medir e monitorar o processo dinâmico no material em estudo. A alta sensibilidade do BSL e a variabilidade de materiais biológicos associados com o grande número de variáveis envolvidas na formação do padrão de speckle têm trazido grandes desafios na busca por técnicas de análise mais seguras e robustas. Esse estudo tem como objetivo desenvolver e refinar metodologias de análise do BSL e criar protocolos para diferentes tipos de análises. Em específico, são apresentados: um protocolo para separar diferentes tecidos em um mesmo material através da assinatura espectral de cada tecido e por meio da associação de resultados gráficos e numéricos do BSL; um procedimento para avaliar a qualidade de imagem durante a fase de iluminação, baseando-se na saturação, áreas escuras, formação do padrão de speckle e na homogeneidade da imagem; melhorias e novas abordagens na técnica do Momento de Inércia, através de uma nova normalização da matriz de ocorrência e usando quantificação contínua por meio da redução da informação temporal; e, uma nova técnica gráfica baseado no desvio padrão de cada pixel em relação ao tempo. Os resultados mostram a viabilidade das metodologias descritas que alcançaram maior confiabilidade e coerência na análise do BSL.

ASSUNTO(S)

speckle dinâmico novas técnicas de análise processamento de sinais engenharia agricola dynamic speckle new analysis technique signal processing

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