ESTIMACIÓN DE LA DENSIDAD DE CULTIVOS DE MICROALGAS MEDIANTE EL TRATAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES (ESTIMATION OF THE DENSITY OF MICROALGAE CROPS THROUGH THE DIGITAL TREATMENT OF IMAGES)

Edgar Daniel Sánchez Nieto, Guillermo Martínez Flores, Armando Monge Quevedo

Resumen


Resumen

Se determinó de forma experimental el uso de técnicas de procesamiento digital de imágenes para estimar la densidad celular (cel mL-1) de microalgas Nannochloropsis oculata en un ambiente semi-controlado. Esto permitirá tomar decisiones oportunas en el seguimiento del cultivo de organismos acuáticos. Con un microscopio convencional (Carl Zeiss-Primo Star) se realizaron tres conteos diarios de células del cultivo por un periodo de 12 días y se tomaron fotografías de los matraces de cultivo con una cámara reflex (Canon Rebel T3i) y posteriormente en cada una de estas imágenes se seleccionó una región de interés (ROI) de 250x250 pixeles. La elección de las ROI se realizó con base en la interpretación del observador, eligiendo una región con menores alteraciones de iluminación y defectos en la superficie del matraz. El procesamiento de las imágenes resultantes incluyó la separación de las bandas rojo, verde, azul y la banda de intensidad (R, G, B, I), así como el cálculo del promedio de pixeles por columna de cada banda y el promedio por banda. Con lo anterior se determinaron correlaciones entre la concentración de las microalgas y los promedios por banda. Como resultado se obtuvo un coeficiente de determinación de 0.66, por lo que el rendimiento del procedimiento implementado para relacionar los niveles digitales extraídos de las ROI con la densidad celular del cultivo de N. oculata fue moderado. Logrando una correlación favorable para estimar el conteo celular del cultivo de N. oculata por medio del tratamiento digital.

Palabra(s) Clave: Densidad celular, Microalgas, Procesamiento de imágenes, Regresión lineal.

 

Abstract

The use of techniques of digital image processing was determined experimentally to calculate the cell density (cel mL-1) of Nannochloropsis oculata microalgae in semi-controlled environment. This will allow make timely decisions in the monitoring of cultivation of aquatic organisms. Using a conventional microscope (Carl Zeiss-Primo Star) three daily cell counts were performing for a period of 12 days and photographs were taken to the Erlenmeyer flasks with a digital reflex camera (Canon Rebel T3i) and later on each of these images a region of interest (ROI) of 250x250 pixels was selected. The choice of this ROI was made based on the interpretation of the user, selecting a ROI with lower illumination alterations and defects in the flask`s surface. The digital image processing included the separation of the red, green, blue and intensity bands (R, G, B and I) as well as the calculation of the average of pixels per column of each band and the average per band. As result was obtained a coefficient of determination of 0.66 so the performance of the implemented method for link the digital levels extracted from the ROI with the cell density of N. oculata was moderate, obtaining a favorable correlation to estimate the cellular count of the cultivation N. oculata through of digital processing.

Keywords: Cell density, Image processing, Linear regression, Microalgae.


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