Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/11624/1542
Autor(es): Corrêa, Gelson Luis Peter
Título: Desenvolvimento e avaliação de um protótipo de colorímetro por imagens digitais.
Data do documento: 2015
Resumo: O presente trabalho tem como objetivo desenvolver o protótipo de um sistema para determinações colorimétricas por imagens digitais, bem como realizar a avaliação de sua funcionalidade analisando concentrações de fósforo e flúor em águas naturais. Motivado a partir da percepção de que se faz necessária a existência de recursos portáteis, alternativos ao uso do espectrofotômetro, como forma de otimizar o tempo de análise, os custos de transporte e o acondicionamento das amostra. Desenvolvido, inicialmente, de forma genérica, o protótipo foi aplicado à análise de soluções coloridas artificialmente e, posteriormente, avaliado para a determinação de fósforo e flúor em águas naturais. Para tanto, inicialmente desenvolveu-se um software para aquisição e tratamento de imagens digitais, aplicando o modelo de cor RGB e duas de suas derivações. O software em questão, desenvolvido em MATLAB®2009a (MathWorks) e organizado de forma a apresentar uma interface gráfica de fácil utilização, permite a captura e tratamento da imagem colorida da amostra, armazenando os dados obtidos em um arquivo Excel. Entretanto, antes de chegar ao resultado das avaliações, fez-se necessária a construção de uma câmara para aquisição das imagens digitais para acondicionar uma webcam, um suporte para cubeta e uma fonte de iluminação, combinados e acomodados de forma estratégica, formando assim um caminho óptico e evitando ruídos de iluminação externa na captura da imagem. Aplicando as análises iniciais com corantes artificiais, obteve-se resultados com valores dos coeficientes de determinação superiores a 0,99 para as análises das cores azul, vermelho e verde. O método proposto foi comparado com o método de referência (espectrofotômetro) afim de validação. Devido à condição de fácil utilização tanto do software quanto do protótipo, o método proposto apresentou resultados equivalentes ao método de referência na determinação fósforo. Diante de tais resultados, pode-se afirmar que a utilização de um protótipo para determinações colorimétricas por imagens digitais foi relevante, mesmo que seja utilizado como método de varredura, de forma a identificar as amostras problemáticas e posteriormente encaminhar para uma análise através de metodologias de referência.
Resumo em outro idioma: This work aims to develop a prototype system for colorimetric determination of digital images, as well as evaluate its functionality to determine phosphorus and fluorine's concentration in natural waters. It is motivated by the necessity of portable tools, others than the use of the spectrometer, to optimize the analysis of time, transportation costs and storage of samples. Initially developed as a generic tool, the prototype was applied to artificial colourized solutions analysis, and, later it was evaluated to predict phosphorus and fluorine in natural waters. Therefore, it was first developed a computer software for acquisition and processing of digital images, applying the RGB colour model and two of its derivations. The software, developed in MATLAB®2009a (MathWorks) and organized to present an easy graphic interface, allows to capture and process color images of the sample, saving the data in an Excel file. However, before reaching the results of the evaluation, it was necessary to build up a camera to acquire the digital images to stow a web cam, a cuvette support and a light source, strategically combined and accommodated, creating an optical path and avoiding external light noises during the image acquisition. Applying the initial analysis with artificial colors, there were obtained results with values of correlation coefficients greater than 0.99 for the analysis of blue, red and green colors The proposed method was compared to the reference method (spectrophotometer) in order for validation. Due to the usability condition of both the software and the prototype, the proposed method showed results equivalent to the reference method for determining phosphorus. Considering the results, it can be stated that the use of a prototype for colorimetric determination by digital images was relevant, even as a scanning method, identifying problematic samples and forwarding them to be analyzed through reference methods.
Nota: Inclui bibliografia.
Instituição: Universidade de Santa Cruz do Sul
Curso/Programa: Programa de Pós-Graduação em Sistemas e Processos Industriais
Tipo de obra: Dissertação de Mestrado
Assunto: Colorimetria
Espectrofotometria
Processamento de imagens - Técnicas digitais
Água - Análise
Química analítica
Flúor
Fósforo
Orientador(es): Costa, Adilson Ben da
Coorientador(es): Molz, Rolf Fred
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Sistemas e Processos Industriais – Mestrado

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