تشخيص تعداد و حجم حباب محلول در يك راكتور زيستي به كمك بينايي ماشين

هدف از اين مقاله طراحي يك راكتور زيستي يا فرمانتور مجهز به تكنولوژي پردازش تصوير به صورت بلادرنگ با امكان بررسي حجم و تعداد حباب‌هاي موجود در ظرف  راكتور زيستي مي‌باشد تا  امكان كنترل لحظه‌اي و دقيق به منظور رشد ميكروارگانيسم‌ها را فراهم مي‌نمايد. در  راكتور زيستي ياد شده شرايط بهينه‌اي براي رشد ميكروارگانيسم‌ها مانند قارچ و باكتري و مخمر فراهم شده و كشت سلول‌هاي جانوري و گياهي در آن به راحتي انجام مي‌شود. استفاده از اين  راكتور زيستي به ميكروارگانيسم‌ها اين امكان را مي‌دهد كه پيش از انتقال به مرحله توليد بيش از ده نسل رشد كنند. علاوه بر كنترل حجم حباب‌هاي هوا، پارامترهاي دما، CO2، دور موتور، مقدار اكسيژن و pH و پارامترهاي ديگر نيز مدام در حال كنترل شدن است. در  راكتورهاي زيستي اندازه‌گيري حباب‌هاي ايجاد شده در ظرف داراي اهميت فراواني است اين اهميت از اين جهت ديده مي‌شود كه سبب ايجاد نسل‌هاي گوناگوني از سلول‌ها در  راكتور زيستي مي‌شود، زيرا حباب‌هاي ايجاد شده وظيفه رساندن اكسيژن به ميكروارگانيسم‌هاي موجود و نيز هم‌زدن محيط و همگن سازي آن را برعهده دارند كه اين امر موجبات رشد و تكثير مناسب ميكروارگانيسم‌ها را فراهم مي‌كند. در مدل‌هاي همانند پيشين امكان اندازه‌گيري مقدار هواي موجود در ظرف و كنترل همگن بودن محيط در لحظه وجود نداشته كه اين ضعف به كمك اين شيوه بر طرف مي‌شود. در اين مقاله درگام اول به كمك دوربين تصويرهاي لحظه به لحظه به عنوان داده ورودي ضبط شده در گام پسين تصويرها پردازش شده و درگام آخر تصويرهاي پردازش شده به كمك شبكه‌هاي عصبي به عنوان خروجي ايجاد مي‌شود. حجم و مقدار و نسبت پراكندگي حباب‌ها در ظرف و نتيجه‌هاي شبيه‌سازي كارايي روش پيشنهادي را نشان مي‌دهد.