Partikelverteilung per Kamera und Programm

Diskutiere Partikelverteilung per Kamera und Programm im Grundsätzliches Forum im Bereich Fragen und Tipps; An App to Measure your Coffee Grind Size Distribution Wurde gerade auf Instagramm von Scott Rao gepostet. [MEDIA] Ein interessanter Ansatz. Viel...

  1. #1 infusione, 09.04.2019
    Zuletzt bearbeitet: 09.04.2019
    infusione

    infusione Mitglied

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    An App to Measure your Coffee Grind Size Distribution

    Wurde gerade auf Instagramm von Scott Rao gepostet.


    Ein interessanter Ansatz. Viel wird davon abhängen, wie gut man die Partikel voneinander getrennt bekommt. Die Fines haften den großen Partikeln an. Das ist nicht so leicht zu trennen.

    Zum Vergleich muss man erst Oberfläche in (Kreis)durchmesser umrechnen.
     
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  2. cbr-ps

    cbr-ps Mitglied

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    Die Verteilung, der Untergrund und nicht zuletzt die Auflösung der Handyknipse mit automatischer Bild“verbesserung“ dürften starken Einfluss auf die Genauigkeit haben.
    Das einigermaßen genau und reproduzierbar hinzukriegen könnte eine Herausforderung werden.
     
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  3. #3 infusione, 09.04.2019
    infusione

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    Ohne jetzt in das Programm reingeschaut zu haben: Ich würde einfach die Pixel in helle und dunkle unterteilen, jedem Pixel eine Fläche zuordnen und zusammenhängende Pixel definieren (gleiche Spalte und benachbarte Zeile bzw. gleiche Zeile und benachbarte Spalte) . Das sollte relativ einfach sein.

    Und auch durch das schärfen (unscharf maskieren) wird ein Pixel mit mittlerer Helligkeit zu einem Hellen oder Dunklen, da müsste man sich eh entscheiden.

    Bei der Flächenbetrachtung (Kreis) werden Fines aber winzig. Aus 50/1000mm Durchmesser werden 2/1000 mm². Also weit unterhalb der Auflösung.
     
  4. #4 Cappu_Tom, 09.04.2019
    Cappu_Tom

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    Danke für den Hinweis, interessant auch die anschließende Diskussion.
     
  5. Sekem

    Sekem Mitglied

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    Das liest sich ja sehr interessant. Ich bin leider kein Appler. Kann man da nicht mal anfangen, eine Datenbank aufzubauen für die verschiedenen Mühlen, z.B. integriert in die Beschreibungen im Kaffeewiki?
     
  6. #6 infusione, 09.04.2019
    Zuletzt bearbeitet: 09.04.2019
    infusione

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    Ich hätte da erst noch einige grundsätzliche Fragen.

    0,1mm² Fläche bedeutet ca. 350µm Durchmesser
    1mm² Fläche bedeutet 1200µm Durchmesser.

    Der Bereich der Auflösung ist also relativ klein. Und die Fines im Bereich von 50µm werden nicht erfasst. Ob man damit tatsächlich eine Aussage zur Eignung für Brühkaffee machen kann ist für mich erstmal nicht klar.

    Das zweite ist die Anhaftung der Fines an den großen Partikeln.

    P.S.
    Hier ein Bild von Dezember 2016. Mahlgut der ProM oder Ceado. Eins von beiden.
    Das müsste auch in den Tiefen des KNetzes noch zu finden sein.

    [​IMG]
     
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  7. #7 gummipferd, 10.04.2019
    gummipferd

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    Ohne mir das Programm jetzt angeschaut zu haben: Wenn die Partikel deutlich voneinander getrennt sein müssen, gibt es doch schon längst Programme dafür. In der Biologie werden solche Programmen routinemäßig zur Bildanalyse, etwa von Zellen verwendet. Das bekannteste ist das kostenlose ImageJ bzw darauf basierend Fiji.
     
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  8. #8 infusione, 10.04.2019
    infusione

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    Der Seitenbetreiber von coffeeadastra ist Wissenschaftler und hat mit ImageJ angefangen.

    In seinem Programm hat er eine Heuristic implementiert, in anhand der Helligkeitsverteilung längs einer Linie zwischen den dunklesten Stellen eines Spots Annahmen darüber trifft, ob es ein oder zwei Partikel sind. Da hat er in seinem Blog was drüber geschrieben.
     
  9. Burny

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    Ich habe die App mal installiert und hatte generell den Eindruck, dass die Messungen deutlich zu grobe Vermahlungen zeigen, gerade bei den fines. Um das zu testen, habe ich Pulver durch ein 200um Sieb gesiebt und gemessen. Selbst mit bestmöglicher Verteilung der Partikel mit Pinsel ist das Ergebnis ernüchternd:

    [​IMG]
     
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  10. #10 infusione, 11.04.2019
    infusione

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    @Burny Hast du die Auflösung deiner Kamera gemessen?

    P.S.
    Ne, kann nicht sein, 3 lines/mm sind ja nur 600x900 px bei DIN A 4.
     
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  11. #11 Burny, 11.04.2019
    Zuletzt bearbeitet: 11.04.2019
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    Ich hab dazu mein iPhone 7 plus (12MP) benutzt. War nur als Schnelltest gedacht, um zu sehen, ob die Software out-of-the-box funktioniert. Mein Eindruck ist, dass man schon einigen Aufwand betreiben müsste, um korrekte Ergebnisse zu erzielen. Das tue ich mir aber nicht an, da ich ein besseres Messsystem zur Verfügung habe. Auch wird das Partikelgrössendiagramm auf meinem Macbook übergroß und abgeschnitten dargestellt, und im Expert Mode sind nicht alle Funktionen verfügbar, da das scrolling nicht funktioniert. Wenn es mal eine funktionierende v3 gibt, versuche ich es nochmal.
     
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  12. Burny

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    Auf den Bildern waren auch kleine Partikel gut zu erkennen. Von daher ggf. schon eher Agglomeration der Partikel und/oder softwareseitige Probleme.
     
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  13. #13 holmger, 29.05.2019
    holmger

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    Hab die "App" auch gerade einmal ausprobiert, mit meiner Eureka Specialita und einem Mahlgrad den ich als zwischen Espresso und Filter einschätzen würde (für Aeropress).

    Denke ich konnte das Pulver ziemlich gut ohne Agglomeration verteilen. Hier das Ausgangsfoto und die dazugehörige Auswertung:
    Eureka_Set0+_2.JPG


    Eureka_Set0+_2_data.png

    Auffällig war, dass viele der ganz kleinen Partikel, obwohl vereinzelt und mit dem Auge ohne Probleme erkennbar, von der Software ausgeschlossen wurden.
    Gut funktioniert hat die getrennte Erkennung von Partikeln die sehr nah zusammenlagen, was aber nicht so oft vorkam.

    Was fange ich mit den Ergebnissen jetzt an? Keine Ahnung! Aber ich habe noch einmal zum Vergleich 2 "Stufen" kleiner gemahlen, allerdings mit anderer Größenskala (siehe Auswertung unten) und werde denke ich noch ein paarmal bei verschiedenen und gleichen Größen messen, um zu sehen wie zuverlässig das alles ist.
    Ist für mich kein größeres Problem nach dem Mahlen eine Prise Kaffee schnell zu fotografieren und wenn man fast keine Cluster wegklicken muss geht die Auswertung auch sehr problemlos von Statten.

    Eureka_Set4_data2.png
     
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  14. Burny

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    0.88 mm ist natürlich schon recht grob für einen Mahlgrad zwischen Espresso und Filter. Messfehler oder mahlst Du so grob für Filter?
     
  15. #15 holmger, 29.05.2019
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    Was wäre für dich denn ein passenderer Durchmesser? Kam mir auch groß vor als Wert, aber könnte auch daran liegen dass ich die Mühle heute ein wenig gröber als normal gestellt hatte (in der Hoffnung das Kasuya Aeropress Brührezept von orangette erfolgreich zuzubereiten – ich scheiterte am zu feinen Mahlgrad).
    Du siehst ja den Mahlgrad auf dem Foto im Vergleich zu ner Euromünze.
     
  16. Burny

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    Naja, 0,6 - 0,9mm Partikeldurchmesser wird oft als Standard für Filterkaffee angegeben. Von daher ist 0,88 schon sehr grob, wenn Du zwischen Espresso- und Filtervermahlung gemessen hast. Da kommt bei mir halt die Vermutung auf, dass die App bei Dir (genau wie bei mir) zu grob misst.
     
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  17. #17 holmger, 30.05.2019
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    Stimmt. Wahrscheinlich war sowohl meine Angabe "zwischen Filter und Espresso" nicht ganz korrekt, weil ich Filterkaffee etwas gröber eingeordnet hätte und das viele Feine im Mehl alles zwischen den Fingern feiner erscheinen lässt. Zusätzlich kann es gut sein, dass die App zu grob misst, was auch an den Lichtbedingungen bei der Aufnahme des Ausgangsbildes liegen könnte – auch ein minimaler Schatten vergrößert die Partikel bei der Auswertung.

    Zum Vergleich habe ich heute ganze Bohnen und gemahlenen Kaffee (feiner als gestern) einmal bei vorhandenem Licht in der Küche (diffuses Licht von einem sehr großen Fenster) und einmal mit zugeschaltetem Frontalblitz gemessen. Natürlich ohne das "Arrangement" auf dem Blatt zu verändern. Wie erwartet misst die App in beiden Fällen die Partikel bei natürlichem Licht größer als bei minimiertem Schatten durch Frontalblitz. Das legt den Schluss nahe, dass man mit guter Ausleuchtung und Schattenreduzierung der Sache schon näher kommt – auch mit einer nicht allzu alten Handykamera. Noch besser wäre wahrscheinlich eine richtige Makroaufnahme, aber dazu müsste ich jetzt meine Mittelformat-Balgenkamera und extension tubes rauskramen, Blitze aufbauen, dann den Film entwickeln und scannen… und so viel Aufwand will ich dann selbst am heutigen Feiertag doch nicht betreiben ;)

    Hier trotzdem die Ergebnisse von heute:
    (Ganze Bohnen oben, gemahlener Kaffee darunter)

    bohne_detail.png bohne_f_detail.png

    Bohne_data.png

    Eureka_Set2_data.png


    P.S: Der Kaffee aus der Aeropress hat heute auch besser geschmeckt als gestern, 1:10 min Brühzeit, Pache San Ramón von Schön.
     
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  18. #18 holmger, 30.05.2019
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    Noch was zum Thema Ausgangsbild: Falls jemand einen Flachbettscanner zu Hause hat könnte er/sie es ja mal damit versuchen – würde mit Sicherheit ein dem Handyfoto um einiges überlegenes Bild bieten, vor allem was die Ausleuchtung betrifft. Und das bei wenig Aufwand.
     
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