Desenvolvimento de um sistema portátil, de aquisição de imagem para a identificação automática de microrganismos patogénicos (em tempo real). O sistema é constituído por um conjunto ótico e um sensor digital concebidos para a aquisição de imagens nas bandas do visível, ultravioleta e infravermelho próximo, com uma qualidade adequada para alimentar uma estrutura de classificação automática de imagens.

O protótipo, ainda em desenvolvimento irá incluir:

• Hardware: kit óptico - desenvolvimento de um sistema autónomo opto-electrónico para aquisição de imagens de micro-organismos provenientes de um sistema dinâmico de fluídos;
• O desenvolvimento de ferramentas de processamento e análise de imagem para o melhoramento visual e afinação do kit de aquisição;
• Criação de conjuntos de dados (datasets) que permitam a aplicação de algoritmos de aprendizagem supervisionada
• Software: Identificação e categorização em tempo real de micro-organismos usando algoritmos de aprendizagem automática supervisionada a partir das imagens adquiridas.

O protótipo proposto constitui uma base sólida para melhorar os resultados de classificação em aplicações portáteis, sem necessidade de preparações laboratoriais tradicionais — normalmente morosas — para a análise e identificação de microrganismos.

O protótipo proposto constitui uma base sólida para melhorar os resultados de classificação em aplicações portáteis, sem necessidade de preparações laboratoriais tradicionais — normalmente morosas — para a análise e identificação de microrganismos.

VANTAGENS

Sistema que permite classificar e identificar em tempo real, baseado em visão computacional e em uma rede neural profunda, treinada e testada para detetar microrganismos, através de imagens estáticas.

Este tipo de sistema tem a vantagem de permitir, por exemplo, a avaliação da qualidade da água, da qualidade do ar ou de outros parâmetros relevantes, e pode contribuir para a deteção precoce de potenciais riscos, incluindo bactérias perigosas. A informação gerada permite que alarmes ou alertas sejam acionados quando patógenos específicos são detetados.

APLICAÇÃO

Avaliação do risco de contaminação microbiológica de águas residuais tratadas, de infraestruturas de climatização ou de qualidade alimentar.

GRAU DE MATURIDADE/ TECHNOLOGY READINESS LEVEL (TRL):  3

PUBLICAÇÕES

T. Marques, P. Correia, M. Barros, H. Pinho, D. Mateus and R. Goncalves, "Real-time optical acquisition and classification system for microbiology applications," 2024 IEEE 22nd Mediterranean Electrotechnical Conference (MELECON), Porto, Portugal, 2024, pp. 711-716, doi: 10.1109/MELECON56669.2024.10608595.

PARA MAIS INFORMAÇÕES CONTACTE O TTO: sandracpafonso@ipt.pt