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Algorithms for Particle Detection in Complex Plasmas

Mohr, Daniel P. und Knapek, Christina A. und Huber, Peter und Zaehringer, Erich (2019) Algorithms for Particle Detection in Complex Plasmas. Journal of Imaging, 5 (2), Seite 30. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/jimaging5020030. ISSN 2313-433X.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
1MB

Offizielle URL: http://dx.doi.org/10.3390/jimaging5020030

Kurzfassung

In complex plasmas, the behavior of freely floating micrometer sized particles is studied. The particles can be directly visualized and recorded by digital video cameras. To analyze the dynamics of single particles, reliable algorithms are required to accurately determine their positions to sub-pixel accuracy from the recorded images. Typically, a straightforward algorithm such as the moment method is used for this task. Here, we combine different variations of the moment method with common techniques for image pre- and post-processing (e.g., noise reduction and fitting), and we investigate the impact of the choice of threshold parameters, including an automatic threshold detection, on synthetic data with known attributes. The results quantitatively show that each algorithm and method has its own advantage, often depending on the problem at hand. This knowledge is applicable not only to complex plasmas, but useful for any kind of comparable image-based particle tracking, e.g., in the field of colloids or granular matter.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/127042/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Algorithms for Particle Detection in Complex Plasmas
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Mohr, Daniel P.daniel.mohr (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9382-6586NICHT SPEZIFIZIERT
Knapek, Christina A.DLR German Aerospace Center, Research Group Complex Plasmas, Wessling, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Huber, PeterP.Huber (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zaehringer, ErichErich.Zaehringer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4718-5447NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:14 Januar 2019
Erschienen in:Journal of Imaging
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:5
DOI:10.3390/jimaging5020030
Seitenbereich:Seite 30
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
Name der Reihe:Special Issue "Image Processing in Soft Condensed Matter"
ISSN:2313-433X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:image processing; complex plasmas; blob detection; low-pass filter; Hanning amplitude filter; automatic threshold detection; Otsu’s method; image moments; geometric moments; particle tracking velocimetry (PTV)
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Komplexe Plasmen / Datenanalyse (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Materialphysik im Weltraum > Gruppe Komplexe Plasmen
Hinterlegt von: Mohr, Dr. Daniel P.
Hinterlegt am:03 Apr 2019 11:58
Letzte Änderung:14 Nov 2023 13:33

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