El trabajo

En este trabajo, un equipo científico formado por investigadores de India y España han descrito un nuevo método de fusión de imágenes de microscopía obtenidas usando técnicas de exposición múltiple (HDR) para preservar los detalles de las regiones subexpuestas y sobreexpuestas. El método denominado “fusión de exposición sensible a la región celular (CS-EF)”, utiliza una medida de entropía local para calcular la función de mapa de pesos con objeto de excluir la presencia de pixeles saturados. Después se calcula una pirámide Laplaciana modificada en función de esta función de mapa de pesos para construir una imagen fusionada a través de los datos de entrada. Además se ha utilizado una técnica de ecualización de histograma modificada para mejorar la uniformidad de la fusión de las distintas imágenes.

¿Por qué es necesario utilizar HDR?

Las diatomeas son algas microscópicas y transparentes y las fotos que se obtienen de ellas tienen una gran variedad de contraste y brillo, en particular con observaciones realizadas utilizando iluminación de campo oscuro y campo claro. Debido a esto, es difícil lograr con una sola exposición poder capturar todos los detalles importantes dentro de las regiones claras y oscuras. El objetivo principal de la fusión de exposición es reconstruir una sola imagen fusionada que muestre muchos más detalles que cualquier imagen individual en la secuencia original. El método de fusión presentado en este estudio ayuda a mejorar la información obtenida de la muestra utilizando microscopía de campo oscuro o de campo claro.

La evaluación cuantitativa de los resultados de fusión obtenidos con este nuevo método revela un mejor rendimiento que otros algoritmos alternativos de última generación lo que corrobora la validez del método.

Diatomeas

Las diatomeas son algas unicelulares microscópicas presentes en la Tierra desde hace al menos 180 millones de años. Sobreviven en cualquier ecosistema acuático con suficiente luz – mar, lagos, ríos, incluso barro – donde viven en la masa de agua en forma de plancton o adheridas a plantas, rocas o pequeñas partículas de arena. Las diatomeas son los protistas más diversos del planeta (es decir, organismos unicelulares con un núcleo), con alrededor de 20.000 especies conocidas, de las cuales el 90% -según las estimaciones- aún no han sido descubiertas.

Debido al tamaño microscópico de las diatomeas -que van desde 2μm a 2 mm de longitud para la mayoría de las especies- son invisibles a simple vista. Las diatomeas son seres vivos únicos cuyas paredes celulares están hechas de sílice opalina inorgánica, bastante resistente a la descomposición, al calor y a los ácidos. Es como si la célula estuviera dentro de una placa de Petri, llamada frústulo. La cubierta consiste en dos mitades entrelazadas, la epiteca y la hipoteca -ligeramente más pequeña-.

Cada especie de diatomeas está adaptada a un ecosistema relativamente específico, por lo que la calidad de los ecosistemas acuáticos se puede inferir obteniendo índices de las especies de diatomeas presentes.

Este es un trabajo del Instituto de Óptica (CSIC) en colaboración con el Chandigarh Engineering College de Landran – India, el grupo VISILAB de la Univ. Castilla la Mancha, el Departamento de Biodiversidad y Gestión Ambiental de la Universidad de León, y el Departamento de Electrónica e Ingeniería de Comunicación de la Universidad Chandigarh de Punjab – India