Logo SEP

Tecnológico Nacional de México
Instituto Tecnológico de Tijuana
Posgrado en Ciencias de la Ingeniería

Logo ITT

Modelado de Placas Micro-Canal como Detectores Astronómicos de Radiación UV.

TIJUANA.- El observatorio espacial mundial o WSO por sus siglas en inglés, es un telescopio espacial para la observación en la banda del ultravioleta, el cual está siendo desarrollado por Rusia y España. México (INAOE) está formalizando su participación en el desarrollo de componentes para algunos de los instrumentos a bordo, como los detectores que son discutidos en el presente trabajo. En particular aquí se describe una primera aproximación de un modelo computacional de las placas micro-canal (MCP), las cuales son utilizadas con fines de observación en astronomía.

El modelo computacional mencionado aquí, describe los fenómenos involucrados con las placas micro-canal específicamente el rendimiento de la emisión secundaria de electrones el cual es el punto clave para entender el funcionamiento de las MCP’s donde se hace una relación con la ganancia obtenida de la placa, una vez que se ha generado la nube de partículas obtenida a la salida de la MCP, se aplican algoritmos de segmentación los cuales no se basan en la búsqueda del gradiente de la imagen, debido al tipo de distribución con la que se está trabajando, los algoritmos aplicados para la segmentación y búsqueda del centroide. Para la búsqueda del contorno se aplicó el algoritmo de Chan & Vese del trabajo ``Active Contours Without Edges´´ el cual utiliza una función basada en la minimización del funcional de energía propuesto por Mumford and Shah. También se aplicó el algoritmo de la transformada circular de Hough el cual hace una búsqueda de objetos basado en las propiedades del patrón que se desea dónde se va realizando una votación de peso y conformo a esta toma de decisiones se genera un radio aproximado que encierra el objeto de interés, ambas técnicas de segmentación son muy robustas frente al ruido pero el algoritmo de Chan & Vese presenta una mayor capacidad de detección, el cual es capaz de detectar distribuciones suaves o pobres que utilizando métodos clásicos sería imposible. Para la búsqueda del centroide se aplicaron 4 métodos: la búsqueda del centro de masa de la segmentación, la búsqueda del centro de gravedad de la distribución, la búsqueda del centro del radio utilizando la transformada circular de Hough y finalmente un método de clustering para la búsqueda del centroide del cluster llamada k-means. Obteniendo con ello muy buenos resultados y haciendo una comparación entre métodos de búsqueda de centroide.

Finalmente se desarrolló una aplicación utilizando la herramienta GUIDE de Matlab para desarrollar una interfaz de trabajo en la que el usuario interactúa con todos los algoritmos desarrollados y es capaz de hacer un análisis del funcionamiento de una placa micro-canal. Las implicaciones de este trabajo en el área de astronomía son relevantes ya que los métodos utilizados para la segmentación se basan comúnmente en un valor de ``treshhold´´ para definir qué información del objeto es importante, pero en ocasiones debido a la resolución del instrumento y por ende la resolución de la imagen, el descartar información puede llevar a una incorrecta interpretación de los datos. Nosotros propones entonces, otro acercamiento para el análisis de objetos estelares utilizando métodos novedosos aplicados a el área de Astrofísica Computacional e Instrumentación Astronómica, el cual hasta el momento nos ha dado resultados muy prometedores. De este trabajo se han publicado dos artículos de congreso uno presentado en el Congreso Internacional de Ciencias Computaciones en la Ciudad de México y otro en el Congreso Internacional de Astronomía en la ciudad de Guadalajara.


Fig. 1.- Interfaz de la aplicacion GUIMCP para el modelado de las placas micro-canal

Fig. 2.- Resultados obtenidos de la búsqueda del centroide, utilizando la transformada circular de Hough, el centro de masa, el centro de gravedad y kmeans

 
logo SEP minified
 

Instituto Tecnológico de Tijuana
Calzada Del Tecnológico S/N, Fraccionamiento Tomas Aquino. Tijuana, Baja California. C.P. 22414
Teléfono: +52 (664) 607 8400
Tecnológico Nacional de México - Algunos derechos reservados © 2015