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PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES DE SPECKLE DINÁMICO PARA LA ESTIMACIÓN DEL PORCENTAJE DE GERMINACIÓN DE SEMILLAS DE CAFÉ

Uno de los problemas que más preocupa a los caficultores colombianos es la capacidad germinadora de sus semillas de café. Generalmente, los métodos tradicionales de estimación de germinación de semillas (siembra de muestras de una población) son lentos, al igual que la germinación de semillas de café, con la inversión de largos intervalos de tiempo, de uno a dos meses, en la aplicación de estos métodos. Otros aspectos que pueden afectar la la capacidad germinadora de las semillas de café son las condiciones de transporte y almacenamiento, junto con la alta sensibilidad de las semillas a la humedad y a la temperatura. En este trabajo de investigación se realiza el análisis de las imágenes captadas del speckle dinámico producido por granos de café con el objetivo principal de verificar la presencia de embriones vivos en semillas en cortos intervalos de tiempo dados en minutos. La implementación del sistema optoelectrónico para la captura de las imágenes de speckle dinámico producidas por los granos de café y el procesamiento digital de dichas imágenes, se basa en una cámara CMOS de un teléfono celular para la adquisición y transmisión de las imágenes con un de tamaño 720x480 píxeles, un computador para la gestión, recepción y procesado de las mismas, una red inalámbrica de área local, un láser He-Ne de 633 nm con 10 mW de potencia como fuente de luz coherente, un difusor óptico y una superficie de aluminio para la colocación de las semillas. Esta investigación presenta buenos resultados al determinar cuántas y cuales semillas germinan de un total dado. La implementación del sistema optoelectrónico propuesto junto con el procesamiento digital de imágenes de speckle dinámico reduce el tiempo de estimación del porcentaje de germinación de meses a minutos. Finalmente, los resultados de la presente investigación son prometedores para nuevos proyectos de investigación relacionados con la clasificación de semillas de café por sistemas mecánicos y a proyectos de investigación de predicción de productividad de cosechas.
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PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES DE SPECKLE DINÁMICO PARA LA ESTIMACIÓN DEL PORCENTAJE DE GERMINACIÓN DE SEMILLAS DE CAFÉ

  • DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.7242428055

  • Palavras-chave: Procesamiento digital de imágenes, Speckle dinámico, Semillas de café, Germinación de semillas de café.

  • Keywords: Digital image processing, Dynamic Speckle, Coffee seeds, Coffee seed germination.

  • Abstract: One of the problems that most concerns Colombian coffee growers is the germination capacity of their coffee seeds. Generally, traditional methods of seed germination estimation (sowing samples of a population) are slow, as is the germination of coffee seeds, with the investment of long time intervals, from one to two months, in the application of these methods. Other aspects that can affect the germination capacity of coffee seeds are transport and storage conditions, along with the high sensitivity of seeds to humidity and temperature. In this research work, the analysis of images captured from the dynamic speckle produced by coffee beans is carried out with the main objective of verifying the presence of live embryos in seeds in short time intervals given in minutes. The implementation of the optoelectronic system for the capture of the dynamic speckle images produced by the coffee beans and the digital processing of these images is based on a cell phone CMOS camera for the acquisition and transmission of the images with a size of 720x480 pixels, a computer for the management, reception and processing of the images, a wireless local area network, a 633 nm He-Ne laser with 10 mW of power as a source of coherent light, an optical diffuser and an aluminum surface for the placement of the seeds. This research presents good results in determining how many and which seeds germinate out of a given total. The implementation of the proposed optoelectronic system together with the digital processing of dynamic speckle images reduces the estimation time of the germination percentage from months to minutes. Finally, the results of the present research are promising for new research projects related to coffee seed sorting by mechanical systems and for crop productivity prediction research projects.

  • Lenin Alberto Nuñez Reales
  • Eberto Luis Benjumea Mendoza
  • Juan Manuel Vilardy Ortiz
  • Fabio Vega Nieto
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