Software para medição de pH por imagem. Alguém conhece?

[fatecano]

Boa noite!

Alguém conhece algum software para análise de pH por imagem?

Vou fazer um experimento na faculdade para medir a acidez de algumas substâncias. Provavelmente, tentarei achar a relação do pH de óleos lubricantes (de carro, por exemplo) com possíveis causas de defeitos mecânicos (ainda não tenho certeza se é possível).

Considerando que:

• é possível usar smartphone para tirar fotos e análise de algumas coisas, inclusive diagnóstico de doenças,
• uma das formas de medir o pH é usando umas fitas coloridas, com cada cor se relacionando a uma intensidade de acidez,

... imagino que exista algum software que faça o reconhecimento de uma imagem e busque essas informações em alguma base de dados que a gente cadastra para fazer a calibração.

Conversei com o meu professor e ele disse que é possível sim, já que existe um padrão nas imagens e um software pode fazer esse reconhecimento. Mas ele não soube indicar um aplicativo para isso.

Alguém que gosta de química já viu alguma coisa nesse sentido?


Obs: se alguém tiver sugestão de software para outro sistema operacional, eu aceito também. (rsrs) Mas ai manda por MP para não ser trancado.


[]'s

[rjbgbo]

também já ouvi falar nisso, onde trabalho, tem uma máquina leitora de ph, vc dá um tempo que vou dar uma pesquisada sobre isso e te passo algo

[eaxgrande]

Fatecano

Cheguei a postar minha opinião aqui agora a pouco, mas acabei excluindo, pois faltou uma informação de sua parte:

- Como você vai ler o PH da sua amostra? Vai usar um meio de contato físico com ela (tipo uma fita) ou está procurando um equipamento que "tire uma foto" da amostra e informe o valor de PH?

Fico aguardando

[fatecano]

- Como você vai ler o PH da sua amostra? Vai usar um meio de contato físico com ela (tipo uma fita) ou está procurando um equipamento que "tire uma foto" da amostra e informe o valor de PH?

O que eu pensei foi em tirar uma foto e o software informar o valor do pH. Seria algum aplicativo para processamento de imagem. Não penso em comprar equipamentos e sim em usar algo caseiro. Eu sei que os resultados não serão precisos, mas a intenção é usar esse trabalho como um incentivo para os futuros pesquisadores na minha faculdade. É isso que o professor espera da gente, já que estamos no início do curso e ainda não temos bagagem para algo muito complexo.



Conversei com um colega da faculdade e ele me indicou o Matlab e disse que ele tem uma toolbox chamada mmorphy. Nesse link aqui tem alguns exemplos para processamento de imagens: http://www.mmorph.com/mxmorph/html/mmdemos/

Nesses exemplos que iremos utilizar no experimento, serão possíveis notar a variação do pH a olho nu. Queremos algo que mude de cor apenas. O software seria calibrado de acordo com algum método de medição, que poderia ser uma daquelas fitas mara medição de pH.

No link que citei acima, tem um exemplo de reconhecimento de batatas: http://www.mmorph.com/mxmorph/html/mmdemos/mmdpotatoes.html
Esse exemplo não é do pH, mas acho que ideia seria essa mesma.

Como esse Matlab é pago e não não queremos algo pirata, pensei no Scilab. Esse Scilab trabalha mais ou menos parecido com o Matlab, é gratuito e multiplataforma. Tem a versão do Linux também! A questão é que ainda estou aprendendo a usá-lo e parece que isso será algo bem difícil de fazer. Se alguém conhecer algum link para o Scilab que seja semelhante ao que eu citei para o Matlab, por favor, me indique porque eu não achei ainda.

Caso eu consiga algo pronto, um aplicativo que já faça o processamento de imagem e não algum algoritmo que eu tenha que criar, seria uma opção bem interessante ...  

[eaxgrande]

Fatecano

Antes de qualquer coisa, você precisa determinar se o tipo de amostra que você vai analisar sofre mudanças de aparência quando se muda o ph. Ou seja, se essa amostra (oleo, etc...) funciona naturalmente como indicador ácido-base, mudando de cor conforme o ph.

Ou então, se ela apresenta algum tipo de mudança facilmente visível em alguma propriedade óptica: transparência, turbidez, etc...

Se sim, então seu problema se resume em encontrar o software que você quer e desenvolver um método de calibração aproximada para reconhecimento de imagens.

Se não, então seu problema é muito maior: se sua amostra não vai mudar o comportamento óptico diante de uma variação de ph, então não haverá o que medir. Existem infinitas substâncias que se comportam assim. Você sobe ou desce o ph e não acontece absolutamente nada.

Poste aqui mais detalhes sobre o comportamento óptico da amostra que você quer medir.

[fatecano]

Antes de qualquer coisa, você precisa determinar se o tipo de amostra que você vai analisar sofre mudanças de aparência quando se muda o ph. Ou seja, se essa amostra (oleo, etc...) funciona naturalmente como indicador ácido-base, mudando de cor conforme o ph.

Ou então, se ela apresenta algum tipo de mudança facilmente visível em alguma propriedade óptica: transparência, turbidez, etc...

Se sim, então seu problema se resume em encontrar o software que você quer e desenvolver um método de calibração aproximada para reconhecimento de imagens.

As meninas do grupo falaram de fazer testes com repolhos. Dei uma olhada aqui e vi que ele muda de cor conforme a alteração do pH. Pensei também em tentar com óleo lubrificante, mas ainda não pesquisei direito sobre ele. Quanto a esse óleo, estou me baseando no fato de que os gases que se formam com o "desgaste" dele é possível determinar a origem da falha. Então imagino que com o pH consiga determinar alguma coisa também. Mas ainda vou pesquisar sobre isso.

Se não, então seu problema é muito maior: se sua amostra não vai mudar o comportamento óptico diante de uma variação de ph, então não haverá o que medir. Existem infinitas substâncias que se comportam assim. Você sobe ou desce o ph e não acontece absolutamente nada.

Pois é ... o negócio tem que ser para aplicações bem específicas mesmo, senão não vai funcionar.

Eu até estive pensando aqui ... será que vou precisar de uma câmera com função macro (autofoco) para tirar essa foto ou uma câmera comum trabalharia bem com um software de processamento de imagens?

Poste aqui mais detalhes sobre o comportamento óptico da amostra que você quer medir.

Vou falar com o restante do grupo para ver se já decidiram quais amostras serão utilizadas. Vou passar o link desse tópico para elas e esperar alguma resposta para incluir mais detalhes aqui. 

[eaxgrande]

Olá fatecano

Você precisa ter em mente que seu objetivo é comparar imagens que apresentem diferenças entre sí.

Para que uma substância qualquer possa apresentar esse comportamento, é preciso que aconteça alguma coisa com ela, de natureza física ou química.

No seu caso, você está querendo que sua amostra apresente imagens diferentes conforme o ph aumenta ou diminui. Esse é o problema...

A imensa maioria das substâncias existentes apresenta o mesmo comportamento óptico tanto em seu estado neutro como no estado de desequilíbrio iônico.
Ou seja uma mesma substância com ph 7,00; 3,00; ou 11,00 pode ter exatamente a mesma cor, transparência, etc...

O que se constuma fazer é usar um composto denominado "indicador ácido-base" que ao entrar em contato com uma substância com um valor de ph qualquer, sofre ele mesmo uma reação química e modifica o comportamento daquela amostra frente à luz.

Por exemplo, algumas gotas de fenalftaleina jogados em uma solução com ph acima de 7,5 fazem essa solução passar de completamente transparente par uma coloração rosa forte.

A fita de ph, os reagente de laboratório, repolho roxo, etc... usam o mesmo mecanismo. Eles é que se transformam quimicamente em outra coisa e assim modificam seu próprio comportamento (no caso da fita) ou o comportamento óptico da amostra de modo geral.

Para que o seu experimento dê certo, você precisa:

-Ou comparar imagens unicamente de um composto indicador que foi colocado em contato com sua amostra de óleo; (Nesse caso, você vai "tirar fotos" do indicador, para deduzir o ph da amostra, seja ele uma fita, uma solução de óleo com repolho, etc...) Obs.: a quantidade de amostra e reagente precisa ser fixa.
-Ou que a sua amostra por sí mesma seja naturalmente um indicador.
Nossa, seria o ideal, he, he, he...Assim, bastaria tirar fotos das amostras, tomando o cuidado de que a concentração de material fosse exatamente a mesma para todas.

Se não for o último caso, (na minha humilde opinião), você está no caminho errado. É muito mais fácil usar um método "elétrico" pra medir propriedades "elétricas" da matéria. Um simples phmetro de cento e poucos reais, com o eletrodo adequado lhe proporcionaria medições precisas de ph, independentemente se as amostras fossem limpidas, turvas, pretas, azuis, etc...

No caso de serem límpidas, então bastaria somente a fita mesmo...(é que eu acho que o óleo de motor suja a fita de ph a ponto de invalidar a leitura)

Continue postando, ai...

Prezados moderadores, sei que este não é um fórum de química (he, he, he, he, he, he...)

[fatecano]

Prezados moderadores, sei que este não é um fórum de química (he, he, he, he, he, he...)

Pois é ... rsrs
Mas está me ajudando muito isso tudo!  

Adm/mod, vejam isso tudo por outro  lado ... o eaxgrande está me ajudando a achar o melhor experimento para aplicação de software livre. Caso isso tudo funcione, irei usar um aplicativo open source e mostrarei o passo-a-passo de tudo o que foi feito. Isso poderá ser útil para quem pretende usar o Linux mas acha que não é possível em casos específicos, como os que precisam estudar química, física, etc ...

Não está bem claro pra mim como isso tudo será feito, mas prometo que se a solução for um Scilab, eu coloco todo o arquivo aqui para quem quiser estudar em cima disso.

Nossa, seria o ideal, he, he, he...Assim, bastaria tirar fotos das amostras, tomando o cuidado de que a concentração de material fosse exatamente a mesma para todas.

Ué ... mas o que eu pensei foi em tirar uma foto da mesma amostra antes e depois de passar por algum processo que acelerasse a alteração do pH. Imaginei que assim o software poderia notar o que mudou e ai ser calibrado.

Será que dá certo? Agora fiquei meio na dúvida ...

Continue postando, ai...

Vou falar com o restante do grupo e ai volto aqui para postar mais detalhes.

Obrigadão até aqui!  

[eaxgrande]

Na verdade não ajudei foi nada até aqui...

Mas fiquei interessado em saber como vocês vão tratar a amostra pra que a alteração do ph provoque mudança visível. Isso é bem interessante.

Vou ficar acompanhando, Fatecano.

Qualquer coisa, tamos aí 

Abração!

[fatecano]

Na verdade não ajudei foi nada até aqui...

Está ajudando sim ... e muito! Esta me ajudando a refletir em alguns detalhes do experimento. Quanto ao software, essa parte parece ser a mais complicada mesmo. Mas aos pouquinhos a gente chega lá!

Cara, fiquei sabendo que tem um professor na minha faculdade que é especialista em processamento de imagem. Vou ver se consigo falar com ele e pegar algumas dicas. Tudo o que eu conseguir postarei aqui.

Só uma observação: embora eu possa fazer isso a partir do Windows, dou preferência a aplicativos que rodem em Linux. É por isso que pedi ajuda nesse fórum! Gosto muito do Linux e todo esse conceito do software livre. Se tudo der certo, será até uma forma de mostrar que o mundo não gira em torno de apenas um SO e que podemos fazer muitas coisas por aqui. Ou seja, dois coelhos numa paulada só!


[]'s

[eaxgrande]

Ah, Fatecano, me dei conta de outra coisa...

Pensei que o foco do trabalho de vocês seria "tirar foto" de amostras de óleo imediatamente retirado do motor.

Por isso o meu esforço em tentar explicar que sem tratamento prévio, tal amostra provavelmente não apresentaria mudança visual unicamente por conta de alteração de ph.

Se isso já está previsto no trabalho de vocês, ou seja tratar a amostra em laboratório e só então "tirar foto", então tudo bem...

Vou pesquisar por softwares por aqui também.

Valeu

[fatecano]

Por isso o meu esforço em tentar explicar que sem tratamento prévio, tal amostra provavelmente não apresentaria mudança visual unicamente por conta de alteração de ph.

Se isso já está previsto no trabalho de vocês, ou seja tratar a amostra em laboratório e só então "tirar foto", então tudo bem...

Sim .. sim ... por isso que eu disse que penso em "calibrar" o software a partir de dados usados com uma daquelas fitas que medem o pH.

Vou pesquisar por softwares por aqui também.

Pelo o que eu já pesquisei aqui, parece que o Scilab pode ser um caminho mesmo. Vou continuar pesquisando e vou procurar esse professor que é especialista em processamento de imagem.

Site do Scilab: http://www.scilab.org/products/scilab/download

[eaxgrande]

Putz, eu tinha entendido outra coisa...

Desculpe pela tentativa de ensinar o "padre a rezar missa" ,he,he, he,he

Vamo lá! 

[fatecano]

... (é que eu acho que o óleo de motor suja a fita de ph a ponto de invalidar a leitura)

Poxa, eu não tinha pensado nisso. Vou levar isso em conta também ao conversar com o restante do grupo. Mesmo que a gente não use amostra de óleo, já é um detalhe a ser considerado.

Padre rezar a missa? Hahaha!! 
Que nada! Estou engatinhando em química ainda... 

Olha, estive pensando aqui em relação à uma câmera com função macro (autofoco) e parece que isso não será necessário, já que o software iria reconhecer alteração de cores e não de formato. Acho que se fosse por formato, iria precisar de uma resolução maior para fotos de perto para perceber algum padrão.

Quanto a iluminação, talvez ela altere os resultados. Por isso estou procurando me informar sobre alguma forma de ter esse controle. Fiquei sabendo que existe um aparelho chamado fotômetro que serve para indicar a luz sobre determinado corpo. Um aparelho desse é caro e eu descobri que existem aplicativos para smartphones que podem fazer isso. Como o SO do meu smartphone é o Android, achei alguns apps no Market. Estou tentando entender esse aqui agora: beeCam LightMeter.

Pode ser que isso seja um fator a mais a ser adicionado no software utilizado. 

[eaxgrande]

Ou então você pode fazer as leituras em um local com iluminação controlada, que nunca mude, tipo dentro de uma Cabine de Luz

Essas cabines possuem iluminantes-padrão. Conjugando o acendimento desses iluminantes (lâmpadas, mesmo  ) você pode simular luz solar, luz artificial branca, amarela, com UV, sem UV, com temperaturas em kelvin diferentes, etc...

Essas cabines são muito usadas em colorimetria e em indústria de tintas e vernizes, onde é preciso padronizar cores de tintas e não pode haver erros provocados por metameria de pigmentos, por exemplo.

Vê, lá...