Espectroscopia óptica de imagen para el control de calidad en industria alimentaria, monitorización en línea de procesos de soldadura y discriminación de patologías tumorales en tejidos cancerígenos

摘要

La espectroscopia óptica se ha empleado en múltiples campos, ya sea (bio‐)químicos, biológicos,físicos o astronómicos debido a su gran especificidad, ya que cada sustancia es distinguible de formainequívoca de todas las demás a partir de sus propiedades espectrales. El análisis de un material nohomogéneo requeriría o bien enfocar sucesivamente el sistema óptico punto a punto sobre lasuperficie del mismo, replicar los sistemas de iluminación y captación o realizar una única medidapromedio tal y como hace la espectroscopia clásica. Una forma mucho más eficiente de abordar elanálisis y posterior establecimiento de la distribución local de las propiedades de materiales nohomogéneos es mediante la técnica denominada espectroscopia de imagen, que consiste en lamedida simultánea de las componentes ópticas del espectro y la localización espacial del mismo.Debido a sus características de operación mínimamente invasivas esta técnica puede dar solución amultitud de problemas en diversos sectores industriales y en la diagnosis médica. Este trabajo revisaun compendio de soluciones basadas en espectroscopia de imagen hiperespectral para diversasproblemáticas existentes en los sectores agroalimentario, industrial y de diagnosis médica. Dichascontribuciones se realizaron dentro del marco de la tesis doctoral de Pilar Beatriz Garcia Allendetitulada “Contribuciones al desarrollo de nuevas técnicas de interpretación y sistemas basadas enespectroscopia de imagen”. Inicialmente se describe el dise?o y montaje de un sistema de imagenhiperspectral así como su validación para la discriminación en línea de producción de materiasprimas. A continuación se describe la extensión de su aplicación a la monitorización en tiempo realde procesos de soldadura y finalmente, se analizarán las modificaciones necesarias en el sistema deadquisición para extraer información relevante de tejidos biológicos que permitan determinar elmargen quirúrgico en cirugías de resecación de cáncer. Adicionalmente se presentará un métodoautomático de interpretación de la firma espectral de esparcimiento que permite no solamentedeterminar el margen tumoral sino también la distinción de diversas patologías asociadas a éste.