Využití obrazové analýzy k určování pH neznámých chemických sloučenin

Bc. Martin Kuriplach

Diplomová práce

Determining the pH of Unknown Chemical Compounds Using Image Analysis

Anotace:

Cílem této práce je navrhnout praktickou metodu pro určení pH neznámých chemických látek založenou na moderních metodách digitálního zpracování a analýzy obrazové informace.Měření je prováděno záznamem snímku s připravenými pH indikačními papírky, upravením obrazových dat a vyčtením barevné informace měřených vzorků, z nichž je vypočtena přibližná hodnota pH. V práci popisujeme dva matematické modely k určení pH a srovnáváme je s jinými dostupnými metodami. Analyzujeme obrazové vady, jež mohou ovlivnit přesnost měření a navrhujeme vhodné korekce. Dále se zabýváme přípravou vhodných podmínek pro měření. Analyzujeme také problematiku výběru korektní barvy z měřených vzorků. Algoritmy navržené a použité v této práci byly implementovány pomocí programu MATLAB R2013b a modulu DIPimage.

Abstract:

Aim of this thesis is desinging a formal method for pH measurement of unknown chemical compounds. During measurement image of prepared pH papers is captured by digital camera. Image is processed and color values of measured samples are selected. These values are then used for computing the pH value of the sample. We describe two mathematical models for pH determination. We compare these models with other available methods. Image artefacts which can affect method accuracy are analysed and we propose suitable corrections. We also discuss how to optimise measuring conditions. We also analyze correct approach for selecting color from measured samples. Algorithms used in this work were implemented by using MATLAB R2013b and DIPimage module.

Klíčová slova

měření pH, kolorimetrie, zpracování obrazu, obrazová analýza, pH measurement, colorimetry, image processing, image analysis

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 25. 5. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 23. 6. 2015
• Vedoucí: doc. RNDr. David Svoboda, Ph.D.
• Oponent: RNDr. Vladimír Ulman, Ph.D.

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Informatika / Počítačová grafika