ResumenCon el fin de reducir el tiempo necesario para hacermediciones de áreas foliares, así como de muestrasde tamaño semejante, se propone un método brevey práctico, utilizando materiales tan cotidianoscomo fotocopiadoras y computadores personalesequipados con escáner y con software paraprocesamiento de imágenes digitales, este últimodescargable desde el ciberespacio.

Palabras claves: medición de áreas, software deprocesamiento de imágenes digitales, escáner

AbstractIn order to reduce the time usually required to per-form leaf area as well as other area measurements onsimilarly small samples, a brief and practical methodis presented, using everyday materials and equipmentsuch as a copy machine, a flatbed scanner, and animage-processing software equipped PC. This softwarecan be readily and freely downloaded from the web.

Keywords: area measurements, image-processing soft-ware, flatbed scanner.

RésuméAfin de réduire le temps nécessaire pour mesurer lasurface du petites échantillons (e.g. feuilles), une brèveet pratique méthode est ici proposée. Il s’agit d’utiliseroutils quotidiens comme un scanner à plat, photo-copies, ordinateur et logiciel de traitement d’imagesnumerisées. Tel logiciel peut être téléchargé gratis del’internet.

Mot-clés: mesure de surfaces, logiciel de traitementd’images numerisées, scanner à plat.

概要

インターネットから無料でダウンロードでき

る画像処理のソフトウェア付けたパソコンや

スキャナや謄写等を用い、葉面積と類標本の

面積測定に所要時間を軽減するため、従来型

より容易で利便な手法はここに持ちかけてお

ります。

キーワード：画像処理ソフトウェア、面積測定、スキャナ。

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Medición de áreas por mediode un escáner y software deprocesamiento de imágenesJuan Manuel Cardonaabigalieto@colforest.com.co

variaciones sobre el mismo tema. Para tal fin, serecolectaron muestras de hojas de diversas formas ytamaños, y se acomodaron sobre hojas de papeltamaño carta. Se trazaron igualmente siluetas defiguras geométricas regulares de área fácilmentecalculable a fin de usarlas como testigos de laprecisión de los métodos planimétricos y de software(Figura 1). Una vez construidos los modelos, sefotocopiaron, obteniéndose diversas plantillas.

A las siluetas resultantes les fue medida el áreacon un planímetro para comparar con el métododigital. Hecho esto, se digitalizaron usando unescáner común (Microtek Scanmaker V300) enblanco y negro a 75 ppp, resolución baja en la que elbarrido del escáner dura apenas unos cuantossegundos y que resulta suficiente ya que no senecesitan detalles de las imágenes, las cuales sealmacenaron en formato GIF. Luego se utilizó elsoftware de procesamiento de imágenes IMAGEJ(desarrollado por el National Institutes of Health deEstados Unidos).

Se calibró el software aprovechando que una delas figuras geométricas de las plantillas era uncuadrado de 5 cm de lado: para ello se empleó enIMAGEJ la herramienta Straight line selection(Figura 2) para dibujar una línea que recorriera unode los lados del cuadrado, y se acudió al menúAnalyze/Set scale (Figura 2) para especificar laequivalencia en pixeles de 5 cm con la resoluciónactual, teniendo cuidado de dejar activada la opciónGlobal, de modo que estos ajustes se apliquen atodas las imágenes abiertas en la sesión. Luego sehizo uso de la herramienta wand (varita de trazado)del programa, que permite seleccionarautomáticamente áreas homogéneas de la imagen(con un grado de tolerancia a la semejanza ajustablepor el usuario), para efectuar mediciones sobre ella.Para ello basta pulsar sobre tal herramienta y luegosobre alguna de las figuras en la imagen, que como

INTRODUCCIÓN

ENTRE LAS TAREAS MÁS TEDIOSAS con las que seenfrenta el investigador en ciencias forestales seencuentran la medición de áreas con planímetro y elconteo de puntos. Todo aquel que se haya vistoinvolucrado en investigaciones de biomasa, porejemplo, ha tenido que calcar sobre un papel elcontorno de una buena cantidad de hojas y discos demadera (o “tortas”), para después pasar a la ingratalabor de seguir con el planímetro el contorno detales perfiles, método engorroso y lento. Además,dichos papeles acaban por echarse a perder osimplemente son desechados por ocupar demasiadoespacio, y los instrumentos para medir áreas cuentancon cierto grado de error y dependen de la habilidadde quien los utilice, siendo difícil que al medir dosveces una misma muestra se obtengan dos datosiguales. Afortunadamente, hoy existen métodosalternativos al planímetro, que además de aseguraruna mayor precisión, resultan más rápidos. Se tratade la utilización de técnicas de imágenes digitales,las cuales han estado disponibles desde hace más dequince años, pero que sólo ahora, al habersemasificado y reducido apreciablemente el precio delos rastreadores (escáners o scanners) digitales, seconvierte en una opción para quienes trabajancotidianamente calculando áreas y detectandobordes. Se presenta entonces una técnica directa ysencilla para utilizar las imágenes digitales y softwarede fácil acceso a fin de ahorrar tiempo y ganar enexactitud en estas labores, aminorando de paso elerror humano.

METODOLOGÍA Y MATERIALES

Se optó por reproducir el método tradicional demedición de área foliar, siendo todos los demásmétodos de medición de áreas en ecología (como lamedición de “tortas” de madera) simplemente

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se trata de una silueta que destaca vivamente delfondo blanco, queda entonces seleccionada. Hechoesto, se acude al menú Analyze/Measure (o se pulsanlas teclas CTRL+M), con lo que aparece una ventanaque indica el área exacta, y se sigue el mismoprocedimiento con las otras figuras presentes en laimagen. Los datos resultantes pueden ser cortados ypegados en EXCEL o programas semejantes.

RESULTADOS Y DISCUSIÓNA continuación se exponen los resultadosconfrontados de las mediciones hechas con softwarey las efectuadas con planímetro (Tabla 1).

Se compararon los datos entre sí (geometría vs.planímetro, geometría vs. IMAGEJ y planímetro vs.IMAGEJ) mediante una prueba de semejanza demedias (nivel de significancia 95%) con el programaSTATGRAPHICS 3.0, no resultando ningunadiferencia significativa en ninguno de los casos. Noobstante, si se toman como referencia los datosprovenientes de los cálculos de las áreas de figurasgeométricas y se comparan con los dados por losotros métodos, se observa que los cálculos realizadosmediante IMAGEJ son más cercanos a los halladoscon métodos geométricos, discrepando en pocosmm². Además, una medición de un área mediantesoftware toma unas cuantas fracciones de segundo,mientras que con el planímetro el tiempo requeridopara hacer una medición depende de lo complejoque sea el borde de la figura, siendo muy lento elproceso en el caso de hojas crenadas o aserradas;

cuando se mide con el programa no importa laforma pues toma el mismo tiempo medir una figurade bordes irregulares que un círculo.

Hay que hacer énfasis en que es difícil lograrmedidas consistentes con el planímetro, siendo aúnmenos fácil en el caso de figuras “irregulares” comohojas de plantas, mientras que el software siemprecalculará la misma área sin importar loexperimentado o novato que sea el investigador,eliminándose así una fuente de error, lo cualconstituye una verdadera ventaja. Debe tenerse encuenta, sin embargo, que para facilitar la calibracióndel software y las subsecuentes medidas, ha detenerse en mente que todas las imágenes que setrabajen en una misma sesión deben haber sidoescaneadas con la misma resolución y debeprocurarse que en la hoja no se toquen los bordes delas figuras a medir, pues después resultará difícilseleccionarlas por separado.

CONCLUSIONESEl método ilustrado con medición de áreas foliarestiene multitud de aplicaciones adicionales. En elmercado existe una gran diversidad de paquetes desoftware, que frecuentemente alcanzan altos precios,pero por otro lado están disponibles programasgratuitos (freeware) que realizan las mismasfunciones, como el IMAGEJ empleado en esteartículo. Entre tales aplicaciones, que involucrandiversos grados de sofisticación que van desde el uso

FIGURA 1. Ejemplos de plantillas de imagen

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de imágenes a color hasta el desarrollo de algoritmosaltamente especializados, están:

– La medición de cobertura de dosel con fotografíashemisféricas (fisheye lens).

– Análisis y conteo de partículas (por ejemplo,semillas pequeñas o células en microfotografías.

– Análisis radicular (área, topología y arquitectura,proporción de raíces principales/secundarias,

fractales, ángulo de ramificación, entre otras).

– Análisis foliares adicionales (proporción de áreafotosintética en hojas con marchitez parcial ovariegadas, proporción del ataque de insectosdefoliadores, perímetros, saturación, etc.).

– Medición de áreas de impregnación en seccionestransversales de madera para seguimiento deprocesos como el secado y la inmunización.

Este procedimiento permite además la medición de

Áreas (cm²)ImageJ Planímetro Geometría

Trapecio 49.7 53.2 50Cruz 19.9 19.8 19.8Triángulo 12.8 13.8 12.8Hexágono 18.8 19.5 19.0Círculo 19.7 20.6 19.6Pentágono 17.4 18.3 18.0Cuadrado 25.2 26.9 25.0Bauhinia sp. 55.2 54.7Alchornea sp. 85.0 83.5Persea americana 96.6 97.6Schefflera arboricola 196.7 199.2Hibiscus tiliaceus 102.5 107.2Clerodendron phillipinum 101.6 102.0Schinus terebinthifolia 53.7 50.1Eucalyptus grandis 17.1 17.1

FIGURA 2. Comandos de calibración del software de procesamiento de imágenes IMAGEJ.

TABLA1. Resultados del proceso de medición de áreas.

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áreas foliares en hojas bipinnadas como las demuchos géneros de la familia MIMOSACEAE, la cualhasta ahora era tarea de romanos por la grancantidad de pequeños folíolos que presentan. Otraventaja de este tipo de procesamiento digital es quelas muestras pueden ser almacenadas por tiempoindefinido, ocupando muy poco espacio gracias a lafacilidad de guardarlas en discos compactos. Porsupuesto, persistiría el problema de la medición deáreas grandes, como las de discos de madera que noquepan en la fotocopiadora. En este caso podría ser

viable dividir el área en varios pedazos, los cualespueden ser fotocopiados y escaneados por separado,incluso reducidos (con lo que probablementeconvendría adjuntar una escala), para luego sumarlas áreas halladas con la técnica ilustrada.

AGRADECIMIENTOS

Agradecemos a los estudiantes de Ingeniería ForestalCamilo Sánchez y Esteban Correa por los comentariosy sugerencias hechos al presente artículo y a WilsonLara Henao por haber aportado ideas al respecto.

LITERATURA CONSULTADA

RASBAND, R. 2002. ImageJ: Image Processing and analysis in Java. National Institutes of Health, EstadosUnidos. URL: http://rsb.info.nih.gov/ij