استادیار گروه مهندسی سیستم و مکاترونیک دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
چکیده
هدف از این مقاله طراحی یک بیوراکتور یا فرمانتور مجهز به تکنولوژی پردازش تصویر به صورت بلادرنگ با امکان بررسی حجم و تعداد حباب های موجود در ظرف بیورآکتور می باشد تا امکان کنترل لحظه ای و دقیق به منظور رشد میکروارگانیسم ها را فراهم می نماید.
در بیوراکتور مذکور شرایط بهینه‌ای برای رشد میکروارگانیسم‌ها مثل قارچ و باکتری و مخمر فراهم شده و کشت سلول‌های جانوری و گیاهی در آن به راحتی انجام میشود. استفاده از این بیوراکتور به میکروارگانیسم‌ها این امکان را می‌دهد که پیش از انتقال به مرحله‌ی تولید بیش از ده نسل رشد کنند. علاوه بر کنترل حجم حبابهای هوا، پارامترهای دما، CO2، دور موتور، مقدار اکسیژن و pH و پارامترهای دیگر نیز مدام در حال کنترل شدن است.
در بیوراکتورها اندازه گیری حباب های ایجاد شده در ظرف حائز اهمیت فراوانی است این اهمیت از این جهت مشهود است که سبب ایجاد نسل های مختلفی سلولها در بیورآکتور میشود، زیراحباب های ایجاد شده وظیفه رساندن اکسیژن به میکروارگانیسم های موجود و نیز هم زدن محیط و همگن سازی آن را برعهده دارند که این امر موجبات رشد و تکثیر مناسب میکروارگانیسم ها را فراهم می کند. در مدل های مشابه پیشین امکان اندازه گیری مقدار هوای موجود در ظرف و کنترل همگن بودن محیط در لحظه وجود نداشته که این ضعف به کمک این شیوه بر طرف می گردد.
در این مقاله درگام اول به کمک دوربین تصاویر لحظه به لحظه به عنوان داده ورودی ضبط شده در گام بعدی تصاویر پردازش شده و درگام آخر تصاویر پردازش شده به کمک شبکه های عصبی به عنوان خروجی ایجاد می شود. حجم و مقدار و نسبت پراکندگی حباب ها در ظرف و نتایج شبیه سازی کارایی روش پیشنهادی را نشان می دهد.
)