Comment la microscopie optique peut-elle évaluer la résistance de la fibre de coton

Des plants de coton ont été croisés pour former diverses variétés. Ces dernières années, le coton a été génétiquement modifié pour en réduire la dépendance aux pesticides. Le coton génétiquement modifié représente aujourd’hui le tiers des fibres de coton vendues à travers le monde.

La valeur du coton est établie à partir d’échantillons prélevés des balles compactées résultant de l'égrenage de la fibre de coton. Chaque échantillon est classé suivant la longueur (longueur du brin), la résistance, le diamètre, la couleur, et la propreté des fibres. Il semble que la résistance intrinsèque des fibres soit influencée par la structure des parois cellulaires primaires et secondaires des fibres. Comme pour le diamètre, la résistance intrinsèque correspond au poids en microgrammes par pouce de longueur de la fibre.

La microscopie optique peut être utilisée pour classer le coton selon sa couleur et sa propreté. Par ailleurs, la microscopie optique permet de mesurer la longueur du brin et de classifier la structure des parois cellulaires de la fibre pour déterminer la résistance du coton. 

Fibres de coton grossies 400X au microscope

 

Exigences particulières


Un échantillon d’une coupe transversale de fibres de coton déposé sur une lame de verre a été analysé à un facteur de grossissement de 400 fois. Cette analyse avait pour but de différentier les coupes transversales de fibres de coton (celles sans canal médullaire) et de réaliser des mesures en fonction de la surface et de la forme avec le système d'analyse d'images Clemex Vision PE.

L’une des exigences posées était de différentier les objets au point médian des contours noirs des fibres. Arbitraire, cette spécification particulière était facilement modifiable. 

 

Défis

 

La principale difficulté liée à l'analyse était de combler les petites cavités et rainures sans retirer les canaux médullaires. De fait, l’analyse était en grande partie dédiée à cette tâche. Des algorithmes de traitement d'images furent nécessaires pour préserver la taille d'origine des objets.

Certains objets se chevauchaient les uns les autres. La plupart d'entre eux furent séparés ou rejetés. Néanmoins, malgré toutes les précautions, certains continuaient à se chevaucher. Ces derniers objets revêtaient toutefois peu d’importance en comparaison du nombre total d'objets (1915) à l’étude. Le transfert basé sur la taille permit également de supprimer les objets estimés trop petits pour être des fibres de coton.

Fibres de coton détectées et prêtes à être mesurées à l'aide d'un système d'analyse d'images Clemex Vision PE

 

Avantages de l’automatisation

 

Une zone d'intérêt a été choisie de telle sorte que tous les objets incomplets pouvaient être rejetés en bordure de chaque champ. Les objets éliminés furent néanmoins analysés dans un champ subséquent, la lame se déplaçant à l’intérieur d’un cadre protecteur par incréments. C'est d’ailleurs la raison pour laquelle les champs sont de 26 400 pm2 plutôt que de 33 460 pm2 (image pleine grandeur).

La même analyse fut réalisée à plusieurs reprises, les résultats étant hautement reproductibles. Question d’offrir une diversité d’outils statistiques de valeur et d’apporter une souplesse graphique appréciable, il fut également possible d’exporter les résultats dans un fichier Excel. 


 

 
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