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Method for obtaining multi-pectral images of absolute reflectance. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)CM Patents

Índice de la ficha

Updated at
24/07/2026
Numero publicacion
ES.2368321.A1
Fecha publicacion
16/11/2011
Numero solicitud
ES20110030499
Fecha presentacion
31/03/2011

En detalle

Resumen

A method is described for carrying out quantitative measurements in different bands of interest by means of a modified reflection (20) (or transmitted light) optical microscope. Said measurements are carried out in an automated way thanks to the intervention of a control unit (30) that is coupled with the modified microscope to assist in the calibration of the device. Additionally, it also performs corrections of the images taken according to the band of interest so that each gray level is associated with a real reflectance level of the sample (or transmittance) for which the image has been taken. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Reivindicaciones

1. 1. Método para obtener imágenes de reflectanciaabsoluta con registro optimizado entre bandas mediante unmicroscopio óptico de reflexión modificado (20) para la adquisiciónde imágenes multiespectrales caracterizado por que comprendelos siguientes pasos: 2. - determinar el tiempo de exposición necesariopara cada banda de interés del espectro, 3. - determinar el ajuste de la distancia deenfoque entre cada banda y una banda seleccionada como banda dereferencia, 4. - calibrar la respuesta del microscopio (20) frente a la falta de uniformidad en la distribución de lailuminación mediante el uso de patrones de alta y bajareflectancia, 5. - calibrar geométricamente el microscopio (20) , caracterizando la aberración cromática del microscopio ydeterminando el ángulo de rotación de la cámara (24) instalada en elmicroscopio respecto de la platina (27) , 6. - adquirir al menos una imagen multiespectral deuna preparación microscópica (29) , empleando para cada banda eltiempo de exposición y el ajuste de la distancia determinadosanteriormente, 7. - corregir el nivel de gris de la imagen de cadabanda mediante el cálculo de la reflectancia absolutacorrespondiente a cada pixel, 8. - corregir geométricamente la imagen de cadabanda para compensar la rotación de la cámara (24) y la aberracióncromática del microscopio (20) entre imágenes sucesivas y entrebandas. 9. 2. Método según la reivindicación 1, donde eltiempo de exposición de cada banda se determina adquiriendo imágenesde un patrón de reflectancia, de forma que el nivel de gris promediode la imagen obtenida corresponde con la reflectancia del patrón endicha banda según un factor de proporcionalidad prefijado. 10. 3. Método según la reivindicación 2, donde ladeterminación del tiempo de exposición de cada banda se realizaajusfando un valor inicial dentro de unos límites medianteaproximaciones sucesivas. 11. 4. Método según la reivindicación 3, donde ladistancia de enfoque de cada banda se determina realizando unautoenfoque o un enfoque manual sobre una preparación (29) . 12. 5. Método según la reivindicación 4, donde losajustes de la distancia de enfoque se determinan como la diferenciaentre la distancia de enfoque de cada banda y la distancia deenfoque de la banda seleccionada como banda de referencia. 13. 6. Método según la reivindicación 5, donde lasdistancias de enfoque del resto de las bandas se calculan sumando ala distancia de enfoque de la banda de referencia, los respectivosajustes de la distancia de enfoque determinados. 14. 7. Método según una cualquiera de lasreivindicaciones anteriores, donde se adquieren dos imágenesmultiespectrales, una primera imagen de un patrón de altareflectancia y una segunda imagen multiespectral de un patrón debaja reflectancia. 15. 8. Método según las reivindicación 7, donde lospatrones de reflectancia empleados se eligen entre patrones dereflectancia especular y patrones de reflectancia difusa, de acuerdocon las características superficiales del material observado. 16. 9. Método según las reivindicaciones 7 u 8, donde la imagen multiespectral de un patrón se obtiene como elpromedio de una pluralidad de imágenes multiespectrales adquiridasen distintos puntos del patrón, para mejorar la relación señal/ruidode la imagen y difuminar el efecto de las variaciones locales delpatrón. 17. 10. Método según las reivindicaciones 7, 8 ó 9, donde el promedio de las imágenes multiespectrales del patrón secalcula teniendo en cuenta únicamente los píxeles cuyo nivel de grisesté comprendido entre un valor mínimo y un valor máximo, ambosreferidos al nivel de gris promedio. 18. 11. Método según una cualquiera de lasreivindicaciones anteriores, donde el nivel de gris de una imagenmultiespectral se corrige mediante la determinación de lareflectancia correspondiente a cada uno de los píxeles en cada unade las bandas de la imagen. 19. 12. Método según una cualquiera de lasreivindicaciones anteriores donde la reflectancia de cada píxel encada banda de una imagen multiespectral se determina mediante: 20. - una interpolación de su nivel de gris entrelos niveles de gris que presente dicho píxel en las imágenes de losdos patrones de reflectancia, 21. - una transformación de la reflectancia obtenidaa un nivel de gris aplicando el factor de proporcionalidadprefijado. 22. 13. Método según una cualquiera de lasreivindicaciones anteriores, donde el patrón utilizado contiene unadisposición reticular de puntos de alta reflectancia con separaciónentre centros conocida para caracterizar la aberracióncromática. 23. 14. Método según la reivindicación 13, donde seseleccionan cuatro puntos próximos a las esquinas de la imagen delpatrón de puntos, y se calculan las coordenadas de imagen de susrespectivos centros de gravedad en cada una de las bandas. 24. 15. Método según las reivindicaciones 13 ó 14, donde se determina el desplazamiento del centro de la imagen de unabanda como la diferencia entre las coordenadas del centro degravedad conjunto de los cuatro puntos en dicha banda y lascoordenadas del centro de gravedad conjunto de los cuatro puntos enla banda seleccionada como banda de referencia. 25. 16. Método según una cualquiera de lasreivindicaciones 13 a 15, donde la escala de imagen de una banda secalcula dividiendo la separación nominal, en micrómetros, entre loscentros de los puntos elegidos por la distancia promedio, enpíxeles, entre sus respectivos centros de gravedad. 26. 17. Método según una cualquiera de lasreivindicaciones 13 a 16, donde el ángulo de rotación de la cámara (24) respecto a la platina (27) del microscopio (20) se calculamediante la determinación del cambio de posición del centro degravedad de uno de los puntos del patrón al desplazar la platina (27) una cierta distancia. 27. 18. Método según una cualquiera de lasreivindicaciones 13 a 17, donde la corrección geométrica de unaimagen multiespectral se efectúa mediante una transformacióngeométrica a cada una de las bandas, combinando traslación, escaladoy rotación para corregir el desplazamiento del centro de la imagen yla diferencia de escalas respecto a la banda de referencia, así comola rotación de la cámara (24) respecto a la platina (27) . 28. 19. Método para obtener imágenes detransmitancia absoluta con registro optimizado entre bandas medianteun microscopio óptico de luz transmitida modificado para laadquisición de imágenes multiespectrales caracterizado porque comprende los siguientes pasos: 29. - determinar el tiempo de exposición necesariopara cada banda de interés del espectro, 30. - determinar el ajuste de la distancia deenfoque entre cada banda y una banda seleccionada como banda dereferencia, 31. - calibrar la respuesta del microscopio frente ala falta de uniformidad en la distribución de la iluminaciónmediante el uso de patrones de alta y baja transmitancia, 32. - calibrar geométricamente el microscopio, caracterizando la aberración cromática del microscopio ydeterminando el ángulo de rotación de la cámara instalada en elmicroscopio respecto de la platina, 33. - adquirir al menos una imagen multiespectral deuna preparación microscópica, empleando para cada banda el tiempo deexposición y el ajuste de la distancia determinadosanteriormente, 34. - corregir el nivel de gris de la imagen de cadabanda mediante el cálculo de la transmitancia absolutacorrespondiente a cada pixel, 35. - corregir geométricamente la imagen de cadabanda para compensar la rotación de la cámara y la aberracióncromática del microscopio entre imágenes sucesivas y entrebandas. 36. 20. Método según la reivindicación 19, donde eltiempo de exposición de cada banda se determina adquiriendo imágenesde un patrón de transmitancia, de forma que el nivel de grispromedio de la imagen obtenida corresponde con la transmitancia delpatrón en dicha banda según un factor de proporcionalidadprefijado. 37. 21. Método según la reivindicación 20, donde ladeterminación del tiempo de exposición de cada banda se realizaajustando un valor inicial dentro de unos límites medianteaproximaciones sucesivas. 38. 22. Método según la reivindicación 21, donde ladistancia de enfoque de cada banda se determina realizando unautoenfoque o un enfoque manual sobre una preparación (29) . 39. 23. Método según la reivindicación 22, donde losajustes de la distancia de enfoque se determinan como la diferenciaentre la distancia de enfoque de cada banda y la distancia deenfoque de la banda seleccionada como banda de referencia. 40. 24. Método según la reivindicación 23, donde lasdistancias de enfoque del resto de las bandas se calculan sumando ala distancia de enfoque de la banda de referencia, los respectivosajustes de la distancia de enfoque determinados. 41. 25. Método según una cualquiera de lasreivindicaciones anteriores, donde se adquieren dos imágenesmultiespectrales, una primera imagen de un patrón de altatransmitancia y una segunda imagen multiespectral de un patrón debaja transmitancia. 42. 26. Método según la reivindicación 25, donde laimagen multiespectral de un patrón se obtiene como el promedio deuna pluralidad de imágenes multiespectrales adquiridas en distintospuntos del patrón, para mejorar la relación señal/ruido de la imageny difuminar el efecto de las variaciones locales del patrón. 43. 27. Método según las reivindicaciones 25 ó 26donde el promedio de las imágenes multiespectrales del patrón secalcula teniendo en cuenta únicamente los píxeles cuyo nivel de grisesté comprendido entre un valor mínimo y un valor máximo, ambosreferidos al nivel de gris promedio. 44. 28. Método según una cualquiera de lasreivindicaciones anteriores 19 a 27, donde el nivel de gris de unaimagen multiespectral se corrige mediante la determinación de latransmitancia correspondiente a cada uno de los píxeles en cada unade las bandas de la imagen. 45. 29. Método según una cualquiera de lasreivindicaciones anteriores 19 a 28 donde la transmitancia de cadapíxel en cada banda de una imagen multiespectral se determinamediante: 46. - una interpolación de su nivel de gris entrelos niveles de gris que presente dicho píxel en las imágenes de losdos patrones de transmitancia, 47. - una transformación de la transmitanciaobtenida a un nivel de gris aplicando el factor de proporcionalidadprefijado. 48. 30. Método según una cualquiera de lasreivindicaciones anteriores 19 a 29, donde el patrón utilizadocontiene una disposición reticular de puntos de baja transmitanciacon separación entre centros conocida para caracterizar laaberración cromática. 49. 31. Método según la reivindicación 30, donde seseleccionan cuatro puntos próximos a las esquinas de la imagen delpatrón de puntos, y se calculan las coordenadas de imagen de susrespectivos centros de gravedad en cada una de las bandas. 50. 32. Método según las reivindicaciones 30 ó 31, donde se determina el desplazamiento del centro de la imagen de unabanda como la diferencia entre las coordenadas del centro degravedad conjunto de los cuatro puntos en dicha banda y lascoordenadas del centro de gravedad conjunto de los cuatro puntos enla banda seleccionada como banda de referencia. 51. 33. Método según una cualquiera de lasreivindicaciones 30 a 32, donde la escala de imagen de una banda secalcula dividiendo la separación nominal, en micrómetros, entre loscentros de los puntos elegidos por la distancia promedio, enpíxeles, entre sus respectivos centros de gravedad. 52. 34. Método según una cualquiera de lasreivindicaciones 30 a 33, donde el ángulo de rotación de la cámara (24) respecto a la platina (27) del microscopio se calcula mediantela determinación del cambio de posición del centro de gravedad deuno de los puntos del patrón al desplazar la platina (27) una ciertadistancia.

Etiquetas

Inventores
Castroviejo Bolibar RicardoEspi Rodriguez Jose AntonioBrea Carolina BeatrizPerez Barnuevo LauraCatalina Hernandez Juan CarlosSegundo Garcia Fernando
Solicitantes
Universidad Politécnica de MadridPara la Investigacion y Desarrollo Ind de los Recursos Naturales Aitemin AsocAsociacion Para la Investigacion y Desarrollo Industrial de los Recursos Naturales (Aitemin
Clasificacion ipc
G01B 9/ 04 A IG01N 21/ 57 A IG02B 21/ 00 A I
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