I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b er   20 24 ,   p p .   6 2 4 8 ~ 6 2 5 7   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 14 i 6 . pp 6 2 4 8 - 6 2 5 7           6248       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Alg a e  co ntent  esti ma tion utilizing  o ptical densi ty a nd  ima g e  pro cess ing  metho d       M uh a m m a d Wa f iq K a ma lud din 1 ,   Ag u s   I n dra   G un a wa n 1 ,   Set ia wa rdha na 2 ,   B im a   Sena   B a y u De wa nta ra 2 ,   E ra   I ns iv it a wa t i 3 ,   Anj a   Asm a ra ny 3 ,   Arie s a   E dity a   P r a t a m a 4   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   P o l i t e k n i k   E l e k t r o n i k a   N e g e r i   S u r a b a y a ,   S u r a b a y a ,   I n d o n e si a   2 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   En g i n e e r i n g ,   P o l i t e k n i k   El e k t r o n i k a   N e g e r i   S u r a b a y a ,   S u r a b a y a ,   I n d o n e s i a   3 D e p a r t me n t   o f   F i s h e r y   P a t h o l o g y ,   P o l i t e k n i k   K e l a u t a n   d a n   P e r i k a n a n   S i d o a r j o ,   S i d o a r j o   I n d o n e s i a     4 PT .   P a n a s o n n i c   G o b e l   L i f e   S o l u t i o n   M a n u f a c t u r i n g   I n d o n e s i a ,   P a s u r u a n ,   I n d o n e s i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   5 ,   2 0 2 4   R ev is ed   J u l 1 1 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   J u l 1 7 ,   2 0 2 4       On e   o f   th e   fa c to rs  t h a t  i n flu e n c e   sh rimp   c u lt iv a ti o n   is  th e   p re se n c e   o f   a lg a e .   P re c ise   k n o win g   a lg a e   c o n te n t   in   th e   p o n d   is  e ss e n ti a l  fo r   e ffe c ti v e   m a n a g e m e n t.   M o st  re se a rc h   in   th e   field   o f  a l g a e   sp e c ies   c a rrie d   o u t  b y   re se a rc h e rs  we re   o b se rv in g   Ch lo re ll a   S p .   m o re   t h a n   th e   o t h e r  a lg a e   sp e c ies ,   with   a   p a rti c u lar  e m p h a sis  o n   s u b sta n c e   c o n c e n tratio n s.  T h is  stu d y   p ro p o se d   non - in v a siv e   tec h n iq u e s  f o r  q u a n t ify i n g   a lg a e   a b u n d a n c e ,   u t il izin g     o p ti c a l  d e n sit y   (OD )  a n d   ima g e   p ro c e ss in g   (IP )   m e th o d s.  T h re e   d iffere n t   a lg a e   sp e c ies   a re   fre q u e n tl y   fo u n d   in   I n d o n e sia   i . e . ,   C h l o re ll a   S p . ,  T h a l a ss io sira   S p . ,   a n d   S k e leto n e ma   S p .   a re   u se d   a s  sa m p le.  Th o s e   sa m p les   a re   c u lt u re d   a n d   p re p a re d   in   a   c e rtain   v o l u m e   with   a   c e rtain   q u a n ti ty .   F o r   e x p e rime n tal  a n d   o b se rv a ti o n   p u rp o se s,  th o se   sa m p les   a r e   th e n   d il u ted   in to   wa ter  b a se d   o n   p e rc e n tag e   v a lu e .   T h e   e x p e rime n tal  re su lt s   p r o v i d e d   RG B  v a lu e s,  wh ich   we re   th e n   u se d   t o   e sta b li sh   p o ly n o m ial  e q u a ti o n s.  To   v e rif y   th e se   e q u a ti o n s,  two   a p p ro a c h e s   we re   e m p lo y e d :  sy n t h e ti c   ima g e   a n a ly sis   a n d   e v a lu a ti o n   u si n g   a d d it i o n a l  d a ta.  Th e   m e a n   a v e ra g e   e rro r  ( M AE)  wa s  fo u n d   to   b e   3 . 4 6 7   fo r   IP   m e th o d   a n d   3 . 5 1 3   f o r  OD   m e th o d .   It  s h o ws   th a t  I P   m e th o d   g i v e   b e tt e r  re su lt   c o m p a r e d   to   OD   m e th o d   in   t h is  stu d y .   H o we v e r,   it   is v e ry   p o ss ib le t h a t  th e   two   m e th o d s will   c o m p lem e n t  e a c h   o th e r.   K ey w o r d s :   Alg ae   I m ag e  p r o ce s s in g   No n - in v asiv e   Op tical  d en s ity   R GB   an aly s i s   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ag u s   I n d r a   Gu n awa n   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   Po litek n ik   E lek tr o n ik a  Neg er i Su r ab a y a   J l.  R ay a  I T S,  Kep u tih ,   Su k o lil o ,   Su r ab a y a,   E ast  Ja va ,   I n d o n e s ia   E m ail: a g u s _ ig @ p en s . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   Sh r im p   is   o n e  o f   th e  a q u ac u ltu r e  co m m o d ities   wh ich   is   cu r r en tly   ex p e r ien cin g   a n   i n cr ea s e  in   p r o d u ctio n   d u e  to   th e  h ig h   m ar k et  d em an d .   On e  o f   th e  im p o r tan t  f ac to r s   in   th e  s h r im p   f ar m in g   p r o ce s s   is   th e  wate r   q u ality   o f   t h e  cu ltiv ati o n   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   W ater   q u ality   p r o b lem s   o f ten   h av e  a  n e g ativ e   im p ac t  o n   s h r im p ,   esp ec ially   th e  ca u s e  o f   v ar io u s   d is ea s e s   [ 3 ]   an d   th e  p o s s ib ilit y   o f   h ar v est  f ailu r e  [ 4 ] .   W ater   q u ality   u s u ally   ass o ciate d   to   ch em ical  an d   p h y s ical  p ar am eter s   wh ich   is   af f ec tin g   s h r im p   g r o wth ,   s u ch   as  tem p er atu r e,   s alin ity ,   p H,   a n d   d is s o lv ed   o x y g en   [ 5 ] .   I n   a n o th e r   ca s e,   wate r   q u ality   is   also   ass o ciate d   with   th e  p r esen ce   o f   alg ae   ( g o o d   alg ae   an d   b ad   al g ae )   in   th e  en v ir o n m e n t  [ 6 ] .   I n   th e  g r o wth   ec o s y s tem ,   alg ae   r o le  as  n atu r al  f o o d   f o r   s h r im p   in   ad d itio n   to   ar t if icial  f ee d in g   [ 7 ] .   Alg al  m etab o lis m   will  af f ec t  th e  lev el s   o f   n itrite,   n itra te   p h o s p h ate   an d   am m o n ia  in   t h e  p o n d   wh ich   m ain tain s   th e   p H  v alu e  o f   t h e  wate r   an d   i n cr ea s es  d is s o lv ed   o x y g e n   in   th e  wate r .   T h is   co n d itio n   ty p ically   en h a n ce s   th e  g r o wth   p er f o r m a n ce   o f   s h r im p   [ 8 ] .   Ho wev er ,   th e  p r esen ce   o f   h a r m f u l  alg ae   [ 9 ]   o r   an   o v e r p o p u latio n   o f   b en e f icial  alg ae   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ]   in   th e  p o n d   ca n   n eg ativ ely   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       A lg a e  co n te n t e s tima tio n   u tili z in g   o p tica l  d en s ity  a n d   ima g e   …   ( Mu h a mma d   Wa fiq   K a ma l u d d in )   6249   im p ac t  th e  p o n d   e n v ir o n m en t ,   lead in g   to   s h r im p   d is ea s es  an d   p o ten tial  cr o p   f ailu r e.   T h e r ef o r e,   m o n ito r in g   alg ae   lev els is   cr u cial.   B asically ,   m icr o alg ae   will  af f ec t  th e  co lo r   o f   th e  wate r   in   th e  p o n d ,   m a k in g   it  p o s s ib le  to   m ea s u r e   alg ae   co n ten t  b ased   o n   th e   co lo r   o f   th e  wate r   [ 1 2 ] .   I n   cu ltu r es  o f   b ac ter ia  an d   o th er   u n icellu lar   m icr o o r g an is m s ,   o p tical  d e n s ity   ( OD) ,   also   k n o wn   as  ab s o r b an ce   o r   tu r b id ity ,   is   f r eq u e n t ly   u s ed   as  a  q u ick   an d   n o n - d estru ctiv e  m ea s u r e m en t  o f   b io m ass   [ 1 3 ] ,   [ 1 4 ] .   T h e  m ass   o r   n u m b e r   o f   ce lls   in   a  s u s p en s io n   ca n   d ir ec tly   af f ec t  h o w  m u c h   lig h t  is   ab s o r b ed   b y   th e  s u s p en s io n .   I m ag e  p r o ce s s in g   ( I P)  is   u s ed   b y   ad o p tin g   th e   OD  m eth o d .   T h e  im a g e  an a ly s is   tech n iq u e  u s ed   c o lo r ,   s p ec if ically   th e  r e d - g r ee n - b lu e  ( R GB )   an d   g r e y   m o d els,  allo ws  f o r   th e  d is co v er y   o f   a  d ir ec t  r elatio n s h ip   b etwe en   alg al  co n ce n tr atio n   an d   its   R G B   v alu e   [ 1 5 ] – [ 1 7 ] .   Me asu r em e n ts   an d   m ac h in e  lear n in g   ar e  f r eq u en tl y   co m b i n ed   in   t h eir   im p lem e n tatio n .   So m e  r elate d   r esear ch   o n   th e  s am e  to p ic   h as  b ee n   d o n e .   Fo r   in s tan ce ,   J ia  et  a l.   [ 1 8 ]   u tili ze d   a   m u ltiwav elen g th   laser   d io d e  m o n ito r   to   m ea s u r e  ce ll  d en s i ty   in   m icr o alg ae .   T h ey   e m p lo y ed   wav elen g t h s   o f   6 5 0   an d   6 8 5   n m   to   esti m ate  ch lo r o p h y ll  co n ten t  a n d   ce ll  co n ce n tr atio n ,   wh ile  a  wav elen g th   o f   7 8 0   n m   was  u s ed   f o r   tu r b id ity   m ea s u r e m e n ts .   T h e  test ed   s p ec ies  wer e  C h lo r ella   S o r o kin ia n a   an d   S ce n ed esmu s   Ob liq u u s .  T h e  f in d in g s   in d icate d   th at   m ea s u r em en ts   u s in g   o p tical  d en s ity   wer e  g o o d   in d icat o r s   f o r   m o n ito r in g   tr an s itio n s   o f   m icr o alg ae   g r o wth   an d   d etec tin g   d is tu r b an ce s   with in   th e  cu ltu r e   s y s tem .   Me ts o v iti  et  a l.   [ 1 9 ] ,  em p lo y ed   OD  m eth o d   u s in g   2   wav elen g th s   4 2 0   t o   5 2 0   n m   an d   5 8 0   to   6 8 0   n m   to   m e asu r e  th e  a m o u n t  o f   C h lo r ella   vu lg a r is   wh ich   is   c u ltiv ated   b y   ir r a d iatin g   wh ite  an d   r ed   lig h t  em itti n g   d io d e  ( L E D) .   T h e  r esu lt  o f   OD  m ea s u r em en t  ca n   b e  u s ed   to   d eter m in e  th e  r ate  o f   g r o wth   an d   th e  co m p o s itio n   o f   b io m ass ,   p r o tein ,   an d   lip id s .   Salg u eir o   et  a l.   [ 2 0 ]   ap p lied   d i g ital  I P  m et h o d   to   estab lis h   a  r elatio n s h ip   b etwe en   d r y   m ass   weig h t  an d   lig h t  in ten s ity   o f   C h lo r ella   vu lg a r is ,   to   q u an tify   its   lev els   d u r in g   g r o wth   p r o ce s s   in   a  p h o to b io r ea cto r   u s in g   R GB   an d   g r ey s ca le  an aly s is .     OD   an d   IP   h a v e  b e en   u s ed   i n   p r e v io u s   s tu d ies  b y   d if f e r e n t  r esear ch er s   to   esti m ate  alg ae   d en s ities   u n d er   v ar ie d   cir c u m s tan ce s .   Mo r eo v er ,   th e r e  e x is ts   a  s ig n i f ican t  d e f icien cy   in   s tu d ies   th at  p r ec is ely   q u an tif y   th e  ty p es  o f   alg ae   p r esen t  i n   s h r im p   p o n d   en v ir o n m en ts ,   p a r ticu lar ly   in   I n d o n esia.  T h e   o b j ec tiv e  o f   t h is   s tu d y   is   to   co m p ar e   n o n - in v asiv e   te ch n iq u es  i.e . ,   o p tical  d en s ity   an d   im a g e  p r o ce s s in g   to   esti m ate  th e   b io m ass   o f   alg ae .   Du e   to   lim ited   in f o r m a tio n   o n   S ke leto n ema   S p . ,   a n d   Th a la s s io s ir a   S p . ,   t h is   s tu d y   will  f o cu s   o n   t h ese  s p ec ies,  alo n g   with   C h lo r ella   S p . ,   wh ich   is   co m m o n l y   f o u n d   in   I n d o n esia.  T h is   s tu d y   is   c ar r ied   o u t  u n d e r   th e   s am e  en v ir o n m en tal  co n d itio n s .   Du r in g   th is   p h ase  o f   th e  s tu d y ,   alg ae   s p ec im e n s   ar e  s o u r c ed   f r o m   lab o r at o r y   cu ltu r es  r ath er   th a n   d ir e ctly   f r o m   a   p o n d .   E ac h   s p ec ies  will  b e  d ilu ted   in   p u r e   wate r   to   c r ea te  s am p les  with   v ar y in g   c o n ce n tr atio n s ,   r an g i n g   f r o m   0 %   to   1 0 0 % ,  in cr e asin g   b y   2 0 %   in cr em e n ts   f o r   in d iv id u al - s p ec ies   s am p les.  I n   th e  ca s e  o f   m ix ed   s am p les,  th e  p u r e  wate r   will  b e  r ep lace d   b y   o th er   b l en d ed   s am p les.  T h e   s u b s eq u en t  s ec tio n s   ar e   s tr u ct u r ed   as   f o llo ws:   s ec tio n   2   p r o v id es  in s ig h t  in t o   th e   p r o to ty p in g ,   m et h o d s   u s ed ,   an d   ex p er im en tal   p r o ce d u r es.   I n   s ec tio n   3 ,   we   an aly ze   th e  m ea s u r em en t  r esu lts   an d   th e   s h ap e  o f   th e   tr en d   in   th e  eq u atio n s .   Sectio n   4   co n tain s   a  d is cu s s io n   o n   th e  r ev iew  o f   th e  m ea s u r em en t  r esu lts .   Fin ally ,   s ec tio n   5   co n clu d es th e  r esu lt o f   th is   s tu d y .       2.   M E T H O D    T h is   r esear ch   b u ild s   u p o n   t h e  p r ev io u s   s tu d y   [ 2 1 ] .   I n   th e   r esear ch ,   a  n ew  p o r tab le  m e asu r em en t  s y s tem   with   a  n ew  s etu p   was   d ev elo p ed ,   an d   a  s p ec if ic  q u ar tz  cu v ette  ce ll  u n it  C las s   A  co n tain er   was  u s ed   in s tead   o f   an   ac r y lic  co n tain e r .   T h e  f lo w  s y s tem   d iag r am   ca n   b e  s ee n   in   Fig u r e  1 ( a )   an d   p r o to ty p e  is   s h o wn   in   Fig u r e  1 ( b ) .           ( a)   ( b )     Fig u r e  1 .   Sy s tem   d esig n   ( a)   f l o w  d iag r am   a n d   ( b )   p r o to t y p e     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 24 :   6 2 4 8 - 6 2 5 7   6250   2 . 1 .     O ptic a l  d ens it y   I n   th e   OD  m ea s u r em e n t,  t h e  s am p le  will  b e  p lace d   b etwe en   th e   wh ite  L E D  a n d   th e  R G B   s en s o r .   L ig h t  s o u r ce s   u s e  a  ce r tain   w av elen g th   b ec a u s e  alg ae   h av e   d if f er en t  c o lo r   an d   am o u n t  o f   ch lo r o p h y ll  [ 2 2 ] .  Sin ce   3   d if f e r en t  ty p es  o f   alg ae   ar e  u s ed   as  s am p les,  u tili z in g   wh ite  L E D  will  g iv e  a n   ap p r o p r iate  way   to   m ea s u r e.   E v en   th o u g h   wh ite  L E D  will  af f ec t  alg ae   g r o wth ,   h o wev er ,   th e  alg ae   g r o wth   w ill  n o t  s ig n if ican tly   ch an g e   th e  am o u n ts   o f   alg ae   i n   a   r elativ ely   s h o r t   m ea s u r em en t  tim e  [ 2 3 ] .   Af ter   p ass in g   th e  s am p le,   i n ten s ity   v alu es  o f   wh ite  L E D  will   b e  m ea s u r ed   in   th e  R GB   co lo r   s p ac e  u s in g   th e  T C S7 4 3 2 5   s en s o r .   T h e  R GB   s en s o r   r esp o n s e  will  b e  r ec o r d e d   b y   a  m icr o co n tr o ller   a n d   tr an s m itted   to   a   R asp b er r y   Pi.   T h e  s en s o r   r esp o n s e  i n   th e   f o r m   o f   in ten s ity   is   tak en   b ased   o n   th e  L am b e r t - B ee r   law  [ 2 4 ]   ac co r d in g   t o   th e  ( 1 ) :      =   −  10   0   ( 1 )     wh er e     is   th e  in ten s ity   o f   t h e  o p tical  d en s ity ,     is   th e  in ten s i ty   th at  ca p tu r ed   o n   th e   s en s o r   wh en   th e   s am p le  is   n o t   wate r   ( in   th is   ca s e  alg ae )   a n d   0   is   wh en   th e  s am p le  is   wate r .   Fo r   th is   ex p er im e n t,    an d   0   h av e   r an g ed   b etwe en   0 - 2 5 5   ac co r d in g   to   th e  s tan d ar d   co lo r   s ca le  in   th e  R GB   co lo r   s p ac e   [ 2 5 ] .   T o   s im p lify   th e   co m p ar is o n ,   o n ly   th e    v alu e  will  b e  co m p ar ed   f o r   ea c h   ch an n el  s o   th at  th e  o p tical  d en s ity   eq u atio n   b ec o m es  ( 2 ) :      ( , , ) =   ( , , )   ( 2 )     wh er e   ( , , )   is   OD  f r o m   3   d if f e r en t  ch an n el  an d   ( , , )   is   ca p tu r ed   R GB   in ten s ity   o n   th e  s en s o r .     2 . 2 .     I ma g e  p ro ce s s ing   T h e  s ec o n d   m eth o d ,   i.e .   IP ,   s am p les  ar e  p lace d   b etwe en   a  b ac k lig h t  an d   d ig ital  ca m er a.   Sin ce   th e   m ea s u r em en t  s p ac e  is   a  d ar k   s p ac e,   a  wh ite  b ac k lig h t  is   n e ed ed   to   em p h asize  in ten s ity   ca p tu r ed   b y   ca m er a   f r o m   th e  to p   o f   t h e  s p ac e.   T h en ,   I P  is   u s ed   to   e x tr ac t  co lo r   f ea tu r es   [ 2 6 ]   u s in g   a   co l o r   h is to g r am   [ 2 7 ] .  Ho wev er ,   if   all  th e  im a g e  r e s o lu tio n   d ata  is   c o n s id er ed ,   t h e  v alu e   o f   th e  h is to g r am   wi ll  b e  to o   lar g e.   T o   s im p lify   it,  a   s im p lific atio n   p r o ce s s   is   ca r r ied   o u t  b y   u tili zin g   th e   m ea n   s tatis tical  m eth o d s   [ 2 8 ] ,  b ased   o n   ( 3 ) ,   ( 4 )   an d   ( 5 ) :      _  =   Σ = 1   ( 3 )      _   =   Σ = 1   ( 4 )      _  =   Σ = 1   ( 5 )     wh er e  ,   ,    ar e  th e   R ,   G,   B   v al u e  o f   th e     p i x el.   W h ile  Σ = 1 ,  Σ = 1 ,  Σ = 1   th e   s u m s   o f   th e   R ,   G,   B   v alu es  o f   all  p ix els  in   th e  im a g e  an d     is   th e   to tal  n u m b e r   o f   p ix els  in   th e   im ag e.   T h e   im a g e  is   r e d u ce d   to   a   s in g le  m ea n   in ten s ity   v alu e   th r o u g h   alter n ate  m ea s u r em e n t p r o ce s s es th at  m in im ize  n o is e.     2 . 3 .     Alg a e  cult ure  a nd   m ea s urem ent   pro ce du re   T h e  s am p les,  C h lo r ella   S p . ,  Th a la s s io s ir a   S p . ,   a n d   S ke leto n ema   S p .   ar e   o b tain e d   f r o m   B alai  B esar   Per ik an an   B u d id ay a  Air   Pay au   ( B B P B AP )   J ep ar a,   an d   th u s   p r ep ar ed   an d   cu ltu r ed   b y   F is h er ies  Path o lo g y   Dep ar tm en t  o f   Po litek n ik   Kela u tan   d an   Per ik a n an   Si d o ar jo   with   ce ll  c o n ten ts   o f   C h lo r ella   S p .   is     710 × 10 4   ce lls /m l,  S ke let o n em a   S p .   is   4 3 × 10 4   ce lls /m l  an d   2 1 6 × 10 4   ce lls /m l  f o r   Th a l a s s io s ir a   S p .   as   s h o wn   in     Fig u r e  2 .   E ac h   s am p le  will b e  m ea s u r ed   in   a  4   m l c u v ette  u tili zin g   v ar io u s   co n ce n tr atio n s   ( 0 %  to   1 0 0 %).   T h is   cu v ette  h as  2   clea r   g lass es  an d   2   o p aq u e  g lass es  o n   its   s id e,   with   d im en s io n   × × ℎ   is   1 2 . 5 × 1 2 . 5 × 4 5   m m .   T h e  m ea s u r i n g   eq u ip m en t  a n d   m ater ials   wer e   s ter ilized   u s i n g   a n   a u to clav e   to   elim in ate  a n y   m ic r o o r g an is m s   th at  co u ld   d is r u p t th e  c u ltu r e  a ctiv ities .    T h e  s am p le  in s id e  cu v ette  co n tain er   is   p lace d   in to   th e  m ea s u r in g   ch am b e r .   Fo r   OD  m eth o d ,   th e   wh ite  L E D  an d   R G B   s en s o r   ar e  p lace d   o n   b o th   r ig h t  an d   lef t  s id e  f ac in g   clea r   g lass .   T h e  s am p le  is   th e n   illu m in ated   b y   wh ite  lig h t,  wh ich   o n   th e  o th e r   s id e  R GB   s en s o r   is   p lace d   to   r ec o r d   th e  o p tical  d en s ity   r esp o n s e,   r ef lectin g   th e  s am p le' s   ch ar ac ter is tics .   Similar ly ,   i n   th e  I P m eth o d ,   b ac k lig h t illu m in ated   th e  s am p le  f r o m   b o tto m   s id e  o f   th e  s am p l e,   an d   th e  r esp o n s e  is   ca p tu r e d   b y   a  d ig ital  m icr o s co p e  t h at  is   p lace d   o n   th e  to p   s id e  o f   th e  s am p le.   C o m p o s itio n   o f   s am p le  is   s h o wn   o n   T ab l e   1 .      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       A lg a e  co n te n t e s tima tio n   u tili z in g   o p tica l  d en s ity  a n d   ima g e   …   ( Mu h a mma d   Wa fiq   K a ma l u d d in )   6251       Fig u r e  2 .   Alg ae   s am p les       T ab le  1 .   Sam p le  c o m p o s itio n   b etwe en   alg ae   an d   wate r   (H 2 O)   C o n c e n t r a t i o n   ( %)   C o m p o si t i o n   0   4 . 0   m l   w a t e r   20   3 . 2   m l   w a t e r   +   0 . 8   m l   a l g a e   40   2 . 4   m l   w a t e r   +   1 . 6   m l   a l g a e   60   1 . 6   m l   w a t e r   +   2 . 4   m l   a l g a e   80   0 . 8   m l   w a t e r   +   3 . 2   m l   a l g a e   1 0 0   4 . 0   m l   a l g a e       2 . 4 .     Alg a e  s a m ple  ph y co lo g y   B ef o r e  co n d u ctin g   e x p er im e n ts   o n   alg ae   s am p les,  it  is   ess en tial  to   u n d er s tan d   wh at  ca u s es  d if f er en ce s   in   th eir   c o lo r s .   Pig m en ts   ar e  o n e  o f   th e  f u n d am e n tal  p r o p er ties   r esp o n s ib le  f o r   v ar iatio n s   in   co lo r   in   liv in g   o r g a n is m s ,   esp ec ially   in   p h o to s y n th etic  alg ae   [ 2 9 ] .   W ith   th is   f o u n d atio n ,   we  a im   to   ex am i n e  th e   ch ar ac ter is tics   o f   th e  test   s p ec ies,  p ar ticu lar ly   in   ter m s   o f   p i g m en ts .   C h lo r ella   S p .   b elo n g s   to   th e  g r ee n   alg ae   f am ily .   Natu r ally   ap p ea r s   g r e en ,   with   a  p r ed o m in an t  co n te n t  o f   ch lo r o p h y ll  a  an d   b   ( in   a  3 :1   r atio )   [ 3 0 ]   an d   lo wer   lev els  o f   ca r o ten o id s   co m p ar ed   to   o th er   ty p es  o f   g r ee n   alg ae .   C h lo r o p h y ll   a  ten d s   t o   g iv e   a   b lu e - g r ee n   co lo r ,   wh ile  ch lo r o p h y ll  b   im p ar ts   a  b lu e - y ello w  h u e  [ 3 1 ] .   L u tein   is   th e  m o s t  ab u n d an t  ca r o ten o id   in   C h lo r ella   S p .   [ 3 2 ] ,   g iv in g   it  a  n atu r al  y ello w  co lo r   [ 3 3 ] ,   alth o u g h   n o t   as  p r o n o u n ce d   as  ch lo r o p h y ll.  I n   co n tr ast  to   C h lo r ella   S p . ,  S ke l eto n ema   S p .   b elo n g s   to   th e   d i ato m   f am ily   a n d   is   p r im a r ily   ch ar ac ter ized   b y   its   ch lo r o p h y ll  an d   th e   ca r o ten o i d   f u c o x an th i n   [ 3 4 ] .   C h lo r o p h y ll  r em ain s   th e  p r ed o m in an t   c o m p o n en t  [ 3 5 ] ,   b u t  d u e  to   th e   m o r p h o lo g ical  s tr u ctu r e  o f   d iato m s ,   th e   f u co x an t h in   p i g m en t  c o v er s   t h e  ch l o r o p h y ll,  r esu ltin g   in   a   d o m in an t   b r o wn is h - y ello w   co lo r atio n   [ 3 6 ] .   L i k e  S ke leto n e ma   S p . ,  Th a la s s io s ir a   S p .   is   a  g r o u p   o f   d iato m s   with   th e  s am e  p r im ar y   co m p o n en ts .   T h e  b asis   f o r   ca teg o r izin g   S ke leto n ema   S p .   an d   Th a la s s io s i r a   S p .   lies   in   th eir   m o r p h o lo g ical  s h ap e  an d   s ize,   wh er e  th e  ce ll  s ize  o f   S k eleto n ema   S p .   is   lar g er   th a n   th at  o f   Th a la s s io s ir a   Sp.   [ 3 7 ] ,  [ 3 8 ] .   Ad d itio n ally ,   th er e  is   a  d if f er en ce   in   th e  co n te n t  o f   th e  f u c o x an t h in   p ig m e n t,   with   m o r e  o f   th is   p ig m en t  p r esen t  in   Th a la s s io s ir a   S p .   co m p a r ed   to   S ke le to n ema   S p .   [ 3 9 ] ,  [ 4 0 ] ,   r esu lt in g   in   its   p h y s ical  ap p ea r an ce   b ein g   m o r e  b r o wn is h   in   co lo r   c o m p ar e d   to   S ke le to n ema   S p .       3.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N    T h is   s ec tio n   p r o v id es  d is cu s s io n   b ased   o n   th e  m ea s u r em e n t  r esu lts .   T h e  m ea s u r em en t  r esu lts   f o r   C h lo r ella   S p .   a r e  s h o w n   in   Fig u r e  3 ,   with   OD   d is p lay ed   in   Fig u r e  3 ( a)   an d   I P  in   Fig u r e  3 ( b ) .   Fig u r e  4   p r esen ts   th e  m ea s u r em e n t  r e s u lts   f o r   S ke leto n em a   S p . ,   w ith   OD  r esu lts   in   Fig u r e  4 ( a )   an d   I P  r esu lts   in     Fig u r e  4 ( b ) .   Fig u r es  5 ( a)   an d   5 ( b )   d is p lay   th e  OD  an d   I P  m ea s u r em en ts   f o r   Th a la s s io s ir a   S p . ,   r esp ec tiv ely .   Fig u r e  6 ( a )   s h o ws  th e  OD  m ea s u r em en t  r esu lts ,   wh ile  Fig u r e  6 ( b )   s h o ws  th e  I P  m ea s u r em en t  r esu lts   f o r   a   m ix ed   s p ec im en   o f   C h lo r ella   S p .   an d   Th a la s s io s ir a   S p .     So m e  s tu d ies  [ 1 8 ] – [ 2 0 ]   wer e  f o c u s ed   o n   m ea s u r in g   th e  g r o wth   r ate   o f   alg ae   s p ec i es  to   p r o d u ce   m icr o al g ae   p r o d u cts  f o r   th e  in d u s tr y .   T y p icall y ,   lin ea r   esti m atio n   m o d els  wer e  u s ed   [ 1 8 ] ,  [ 2 0 ]   wh er ea s   in   th is   s tu d y ,   a  p o l y n o m ial  m o d el   was  em p lo y e d ,   o f f er in g   a   m o r e   f lex ib le  cu r v e  s h a p e  f o r   esti m atio n   p u r p o s es.  Ad d itio n all y ,   th is   s tu d y   co m p a r es  th e  p e r f o r m a n ce   o f   o p tical  d en s ity   m eth o d s   [ 1 8 ] ,  [ 1 9 ]   an d   im ag e  p r o ce s s in g   [ 2 0 ]   f o r   e s tim atin g   alg ae   co n te n t  u s in g   m ea n   ab s o lu te  e r r o r   ( MA E )   v alu es.   T h e   m e a s u r e m e n t   r es u l ts   o f   C h l o r el l a   S p .   a s   s h o w n   i n   F ig u r e   3   e x h i b i t   a   s i m i la r   t r e n d ,   w i t h   t h e  d o m i n a n t   c h a n n e l   c o n s i s t e n tl y   a p p e a r i n g   i n   t h e   g r e e n   c h a n n e l ,   f o l l o w e d   b y   r e d   a n d   t h e n   b l u e   o n e .   H o w e v e r ,   t h e   g a p s   b e t w e e n   e a c h   c h a n n e l   f r o m   O D   m e t h o d   s h o w   n a r r o w e r   c o m p a r e d   t o   t h e   r e s u l t   f r o m   I P   m e t h o d .   I n   t e r m s   o f   p h y s i c a l  a p p e a r a n c e ,   C h l o r e l l a   S p .   e x h i b i ts   a  p r o m i n e n t   d a r k   g r e e n   c o l o r ,   a s   d i s c u s s e d   i n   th e   p r e v i o u s   s e c ti o n   a n d   s h o w n   i n   F i g u r e   2 .   T h e   t r e n d   o f   i t s   i n t e n s i t y   t e n d s   t o   d e c r e a s e   as   t h e   c o n c e n t r a t i o n   i n c r e a s es   a c r o s s   a ll  m e a s u r e m e n t   m e t h o d s .   T h i s   is   d u e   t o   i n c r e m e n t   o f   i t s   o p a c it y ,   l e a d i n g   t o   t h e   s e n s o r   a b s o r p t i o n   d i m i n i s h i n g   w it h   r i s i n g   c o n c e n t r at i o n .   A   s i m i l ar   o u t c o m e   f o r   C h l o r e l l a   S p .   m e a s u r e m e n t   w a s   a ls o   o b s e r v e d   i n   t h e   s t u d i es   b y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 24 :   6 2 4 8 - 6 2 5 7   6252   S a r r a f z a d e h   e t   a l .   [ 1 5 ]   a n d   S alg u eir o   e t   a l .   [ 2 0 ] .   N o n e t h e l e s s ,   t h e r e   e x is t   d i s t i n c ti o n s   i n   g r a d i e n t   v a r i a t i o n s   b e t w e e n   o u r   f i n d i n g s   a n d   t h e   s t u d i e s   c o n d u c t e d   b y   S a r r a f z a d e h   e t   a l .   [ 1 5 ]   a n d   Salg u eir o   e t   a l .   [ 2 0 ] ,   w h i c h   c a n   b e   a t t r i b u te d   t o   v a r ia t i o n s   i n   t h e   g e o g r a p h i c   c h a r a c te r i s t i cs   o f   t h e   a l g a e  s a m p l e s   [ 4 1 ]   a s   w e ll   a s   d i f f e r e n c es   i n   t h e  s a m p l e   d e n s i t i es   u s e d .   R e s u l t s   f o r   S k e l e t o n e m a   S p .   a r e   p r e s e n t e d   i n   F i g u r e   4 .   I t   s h o w s   t h e   r ed   c h a n n e l   b e i n g   t h e   m o s t   d o m i n a n t ,   f o l l o w e d   b y   g r e e n ,   a n d   t h e n   b l u e   f o r   b o t h   O D   a n d   I P   m e t h o d s .   T h e   g a p s   b e t w e e n   e a c h   c h a n n e l  a r e   w i d e r   a s   t h e   c o n c e n t r a ti o n   o f   a l g a e   i n c r e a s es .   T h e   g a p   b e t w e e n   t h e   r e d   a n d   g r e e n   c h a n n e l   i s   m u c h   n a r r o w e r   c o m p a r e d   t o   t h e   g a p   b e t w e e n   g r e e n   a n d   b l u e   c h a n n e l .   T h e   d o m i n a n c e   o f   t h e   r e d   a n d   g r e e n   c h a n n e l s   i n d i c at e s   a  b r o w n   c o l o r ,   w h i c h   i s   i n   a c c o r d a n c e   w i t h   t h e   p h y c o l o g y   o f   S k e l e t o n e m a   S p .   c o m p a r e d   t o   C h l o r e l l a   S p . ,   t h e   r e d   c h a n n e l   i s   m o r e   d o m i n a n t   t h a n   g r e e n   c h a n n e l ,   w h i l e  b l u e   c h an n e l   i s   l e s s   d o m i n a n t .   T h i s   i s   b e c a u s e   S k el e t o n e m a   Sp.   i s   k n o w n   f o r   i t s   p h y s i c a l l y   t r a n s p a r e n t   y e l l o w   a p p e a r a n c e ,   p r i m a r i l y   d u e   t o   t h e   p r e s e n c e   o f   c a r o t e n e   p i g m e n t   ( F u c o x a n t h i n )   i n   t h e   c h l o r o p l ast   [ 4 2 ] – [ 4 5 ]   a s   c l e a r l y   s h o w n   i n   F i g u r e   2 .           ( a)   ( b )     Fig u r e  3 .   C h lo r ella   S p .   m ea s u r em en t  r esu lt ( a)   OD  a n d   ( b )   I P           ( a)   ( b )     Fig u r e  4 .   S ke leto n ema   S p .   m e asu r em en t r esu lt  ( a)   OD  a n d   ( b )   I P           ( a)   ( b )     Fig u r e  5 .   Th a la s s io s ir a   S p .   m e asu r em en t r esu lt  ( a)   OD  a n d   ( b )   I P   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       A lg a e  co n te n t e s tima tio n   u tili z in g   o p tica l  d en s ity  a n d   ima g e   …   ( Mu h a mma d   Wa fiq   K a ma l u d d in )   6253       ( a )   ( b )     Fig u r e  6 .   C h lo r ella   S p .   an d   Th a la s s io s ir a   S p .   m ix tu r e  m ea s u r em en t r esu lt ( a)   OD  a n d   ( b )   I P       F i g u r e   5   s h o w s   T h a l a s s i o s ir a   S p .   m e a s u r e m e n t   r e s u l ts ,   w h ic h   i s   l i k e   S k e l et o n e m a   S p .   m e a s u r e m e n t  r e s u l ts ,   w h e r e   t h e   r e d   c h a n n e l   b e i n g   t h e   m o s t   d o m i n a n t ,   f o l l o w e d   b y   g r e e n ,   a n d   t h e n   b l u e   f o r   b o t h   O D   a n d   I P   m e t h o d s .   H o w e v e r ,   t h e   s l o p e   o f   t h e   g r a p h   f r o m   T h a l a s s i o s ir a   S p .   m e a s u r e m e n t   s h o w s   s t e e p er   t h a n   S k e l e t o n em a   Sp.   m e a s u r e m e n t   r e s u l ts .   T h e   d o m i n a n c e   o f   t h e   r e d   a n d   g r e e n   c h a n n e l s   i n d i c at e s   t h at   T h a l a s s i o s ir a   S p .   i s   s h o w n   b y   b r o w n   c o l o r ,   a s   i l l u s t r a t e d   in   F i g u r e   2 .   T h i s   c l o s e l y   r e s e m b l e s   S k e l et o n e m a   S p . ;   h o w e v e r ,   T h a l a s s i o s i r a   S p .   t e n d s   t o   h a v e   a   m o r e   p r o n o u n c e d   b r o w n   h u e   d u e   t o   i t s   h i g h e r   c a r o t e n e   l e v e l s   w h e n   c o m p a r e d   t o   S k e l e t o n e m a   Sp.   [ 3 9 ] ,  [ 4 0 ] ,  [ 4 6 ] .   T h e   m e a s u r e m e n ts   o f   t h e   m i x e d   s a m p l e  a r e   d e p i ct e d   i n   F i g u r e   6 .   T h e   g r a p h i c a l   p r o f i le s   i n d i c a t e   a  d e c r e a s e   i n   t h e   c o n c e n t r at i o n   o f   T h a l a s s i o s ir a   S p . ,   s t a r t i n g   f r o m   1 0 0 %   a n d   d e c r e a s i n g   t o   0 % ,   w h i l e   t h e  c o n c e n t r a t i o n   o f   C h l o r e l l a   S p .   s h o w s   t h e   o p p o s it e   t r e n d ,   i n c r e a s i n g   f r o m   0 %   t o   1 0 0 % .   A s   s h o w n   i n   t h e   g r a p h ,   t h e   g r e e n   a n d   r e d   c u r v e s   i n t e r s e c t   at   6 0 % f o r   O D  m e t h o d   a n d   3 5 %   f o r   I P   m et h o d ,   w h i c h   i d ea l l y   s h o u l d   o c c u r   at   5 0 % .   T h i s   d i f f e r e n c e   m a y   b e   d u e   t o   t h e   v a r y i n g   c e ll   c o n t e n t   b e t w e e n   C h l o r e ll a   S p .   a n d   Th a l a s s i o s ir a   S p . ,   a s   a l r e a d y   m e n t i o n e d   i n   s e c t i o n   2 . 2 .     B as e d   o n   t h o s e   m e a s u r e m e n ts ,   s e v e r al   d a ta   b as e d   o n   p e r ce n ta g e   o f   s a m p l e   a n d   e q u a t i o n s   a r e   o b t a i n e d   a s   s h o w n   i n   F i g u r e s   3 ,   4 ,   a n d   5 .   U t il i z i n g   d at a   b as e d   o n   p e r ce n t a g e   o f   s a m p l e ,   w e   m a y   c o n s t r u c t  t h e   s y n t h e ti c   c o l o r s   o b t a i n e d   f r o m   t h e   m e a s u r e m e n t   r e s u l t   t o   e v a l u at e   b o t h   O D   a n d   I P   m e t h o d s .   S in c e   w e   n o r m a l i z ed   m a x i m u m   d a t a ,   i . e . ,   2 5 5   i n t o   1 ,   t h e n   i t   i s   n e e d e d   t o   b r i n g   b a c k   t h e   n u m b e r   f r o m   1   i n t o   2 5 5   f o r   a l l   r e d ,   g r e e n ,   a n d   b l u e   c h a n n e l .   I f   w e   ta k e   t h e  c as e   o f   C h l o r e l l a   S p . ,   b as e d   o n   Fi g u r e   3 ,   f o r   O D  m e t h o d ,   0   %   is   o b t a i n e d   b y   1 × 255  f o r   r e d ,   g r e e n ,   a n d   b l u e   c h a n n e l .   2 0   %   i s   o b t a i n e d   b y   0 . 9 8 × 2 5 5   f o r   r e d   c h a n n e l ,   0 . 9 7 2 × 2 5 5   f o r   g r e e n   c h a n n e l   a n d   0 . 9 2 × 2 5 5   f o r   b l u e   c h a n n e l ,   a n d   s o   o n .   B y   d o i n g   a   s im i l a r   w a y ,   s y n t h e t i c   c o l o r s   f r o m   I P   m e t h o d   a r e   o b t a i n e d .   T a b l e  2   s h o w s   t h e  s y n t h e t i c   i m a g e   b as e d   o n   O D  a n d   I P   m et h o d s .   F r o m   t h is   t ab l e ,   s y n t h et i c  i m a g e  f r o m   I P   m e t h o d   i s   c l o s e   t o   t h e   r e a l   i m a g e   o f   C h l o r el l a   S p .   s a m p l e   s h o w n   i n   F i g u r e   2   c o m p a r e d   t o   t h a t   f r o m   O D   m e t h o d .   B y   d o i n g   s a m e   m a n n e r   f o r   S k e l e t o n em a   S p .   a n d   T h a l a s s i o s i r a   S p ,   I P  m e t h o d   is   clo s e   t o   t h e   r e al   i m a g e  o f   S k e l e t o n e m a   S p .   a n d   T h a l a s s i o s i r a   S p .   c o m p a r e d   t o   t h a t   f r o m   O D   m e t h o d .   Seco n d   e v alu atio n ,   we  u tili ze   th e  eq u atio n s   s h o wn   in   Fig u r e s   3 ,   4 ,   a n d   5 .   Fo r   th is   p u r p o s e ,   we  to o k   th e  ca s e  o f   C h lo r ella   S p .   T h e  eq u atio n s   s h o wn   in   Fig u r e  3   a r e  in v er ted   to   p r o d u ce   n ew  eq u atio n s ,   ( 3 )   to   ( 8 ) .       =   − 260 . 24     2 +   22 . 143     +   246 . 8   ( 6 )       = − 25 . 95     2 −   416 . 3       +   451 . 23   ( 7 )      = 151 . 33    2   −   532 . 07      +   380 . 49   ( 8 )       = 70 . 509     2   −   304 . 88       +   234 . 27   ( 9 )       = − 698 . 35     2   +   786 . 03       −   85 . 738   ( 1 0 )      = 122 . 48    2   −   247 . 46      +   125 . 68   ( 1 1 )     w h er e  ( 6 ) ,   ( 7 ) ,   a n d   ( 8 )   ar e  u s ed   f o r   ca lcu latin g   C h lo r ella   S p .   co n ce n tr atio n   b ased   o n   O D  m eth o d s   f o r   r e d ,   g r ee n ,   a n d   b l u e  ch an n el  r esp ec tiv ely .   W h ile   ( 9 ) ,   ( 1 0 ) ,   a n d   ( 1 1 )   ar e  u s ed   f o r   ca lcu la tin g   C h lo r ella   S p .   co n ce n tr atio n   b ased   o n   I P  m e th o d   f o r   r ed ,   g r ee n ,   an d   b lu e  ch an n el  r esp ec tiv ely .      is   th e  o u tp u t  b ased   o n   co n ce n tr atio n   ( %),   wh ile  C H  is   th e  in ten s ity ,   b ased   o n   r ed ,   g r ee n ,   an d   b lu e  ch a n n el.   Fo r   in s tan ce ,   if   we  aim   to   d eter m in e  th e  C h lo r ella   S p .   co n ce n tr atio n   th r o u g h   th e  o p tical  d en s ity   m eth o d ,   we  ca n   u tili ze   ( 6 )   f o r   r e d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 24 :   6 2 4 8 - 6 2 5 7   6254   ch an n el,   ( 7 )   f o r   g r ee n   ch an n el  an d   ( 8 )   f o r   b lu e  c h an n el.   T h e  o u tp u t  o f   th o s e   eq u atio n s   will  s h o w   co n ce n tr atio n   b ase  o n   r ed   ch an n el  n o ted   b y     ,   g r ee n   c h an n el  n o ted   b y     ,   an d   b lu e   ch a n n el  n o ted   b y    .  T h e  c o n ce n tr atio n   o f   C h lo r ella   S p . ,   th en   is   o b tai n ed   b y   s u m m in g   YC H ROD +Y C H GOD + YC H BOD   d iv id ed   b y   ( 3 ) .   T h e  m ea n   v al u es  ac r o s s   th ese   th r ee   ch an n els  ar e  th en   ca lcu lated   to   o b tain   t h e  MA E .   MA E   v alu es  f o r   C h lo r ella   S p .   ar e   d eta iled   in   T ab le  3 .   T o   test   th e  ac cu r ac y   o f   th e   ( 3 )   to   ( 8 ) ,   an o th er   co n ce n tr atio n ,   i.e .   1 0 %  an d   5 0 %  ar e  u s ed   f o r   o b s er v atio n   u n d er   th e  s am e  s y s tem .   T h e  s m allest   er r o r   v alu e  is   o b s er v ed   in   ( 7 ) ,   with   a  tes tin g   d ata  o f   1 0   an d   an   er r o r   v alu e  o f   1 . 0 2 .   On   th e  o th er   h an d ,   th e  lar g est  er r o r   v alu e  is   f o u n d   in   ( 8 ) ,   with   test in g   d ata  1 0   a n d   an   er r o r   v alu e  o f   5 . 6 0 1 .   MA E   f r o m   OD  m o d el  is   3 . 5 1 3   w h ile  th e  I P  m o d el  is   3 . 4 6 7 .   MA E   ac r o s s   all  m o d els  is   3 . 4 8 9 .   I t  s h o ws  th at  th e  im ag e  p r o ce s s in g   m eth o d   p r o d u ce s   a  s m aller   av er ag e  er r o r   co m p ar ed   to   th e  o p tical  d en s ity   m eth o d .   Desp ite  th e  f in d in g s ,   th is   s tu d y   s o lely   d is cu s s es  alg ae   lev els  b ased   o n   th eir   co n ce n tr atio n ,   with o u t   ex p lo r in g   ca lcu latio n s   p er   ce ll  o r   d r y   m ass ,   wh ich   r eq u ir e  s p ec ialized   eq u ip m en t.  Mo r eo v er ,   th is   s tu d y   also   f ac es  ch allen g es  with   m ix ed - s p ec ies  s p ec im en s ,   alth o u g h   it  h as  b ee n   s u cc ess f u lly   ca r r ied   o u t.  Fu r t h er   in v esti g atio n   an d   an aly s is   ar e  n ec ess ar y   to   ac c u r ately   d et er m in e  th e   q u a n tity   o f   alg ae   co n ten t,   n o t   s o lely   r ely in g   o n   its   co lo r   lev els.  O u r   r esear ch   h ig h lig h ts   th at  b o th   m eth o d s   ar e  a p p licab le  s o l ely   f o r   esti m atin g   alg ae   lev els.  Ho wev e r ,   t h is   is   r estricte d   to   ju s t  t h r ee   al g ae   s p ec ies.  Fu tu r e  r esear c h   co u ld   b r o ad en   th e  r an g e   o f   alg ae   s p ec im en s   f o r   an al y s is .   Fu r th er m o r e,   th e  esti m atio n   m o d el  is   lim ited   to   p o ly n o m ial  m o d els.  I n   th e   f u tu r e,   in co r p o r atin g   o t h er   r e g r ess io n   m o d els  o r   c o m p ar i n g   th em   with   m ac h i n e  lear n i n g   esti m atio n   m o d els   m ay   b e   p o s s ib le.   Mo r eo v e r ,   alter n ativ e  m ea s u r em en t  tec h n iq u es  s u ch   as  s p ec tr al  o r   s p ec tr o p h o t o m etr y   m ea s u r em en ts   co u ld   b e  c o n s id er ed .   I n   c o n clu s io n ,   it  ca n   b e  in f er r e d   th at  th e   ap p licatio n   o f   I M   an d   I P  ca n   d eter m in e  alg ae   lev els  in f lu e n ce d   b y   t h eir   co lo r   i n ten s ity ,   co n s is ten t  with   a  r ev alu atio n   u s in g   s y n th esized   im ag es.       T ab le  2 .   Sy n t h etic  im ag e  co m p ar is o n   f r o m   ch l o r ella  m ea s u r em en t   C o n c e n t r a t i o n   ( %)   OD  sy n t h e t i c   i m a g e   I P   sy n t h e t i c   i m a g e   0       20       40       60       80       1 0 0           T ab le  3 .   C h lo r ella   S p .   MA E   p o ly n o m ial  e q u atio n   Eq u a t i o n   A C   ( %)   P C   ( %)   AE   M A E   ( 1 )   10   8 . 7 0 3   1 . 2 9 7   M A E OD = 3 . 5 1 3   M A E OV = 3 . 4 8 9   50   5 5 . 9 3 4   5 . 9 3 4   ( 2 )   10   8 . 9 8   1 . 0 2   50   5 5 . 5 4 0   5 . 5 4 0   ( 3 )   10   4 . 3 9 8   5 . 6 0 1   50   5 1 . 6 8 5   1 . 6 8 5   ( 4 )   10   8 . 2 6 8   1 . 7 3 1   M A E IP = 3 . 4 6 7   50   5 5 . 4 0 3   5 . 4 0 3   ( 5 )   10   7 . 9 7 8   2 . 0 2 1   50   4 6 . 3 2 6   3 . 6 7 3   ( 6 )   10   6 . 0 9 9 2   3 . 9 0 0   50   5 4 . 0 7 2 8   4 . 0 7 2   N o t e :   A C   -   a c t u a l   c o n c e n t r a t i o n ;   P C   -   p r e d i c t e d   c o n c e n t r a t i o n ;   A E  -   a b s o l u t e   e r r o r ;   M A E  -   m e a n   a b s o l u t e   e r r o r   M A E OD  -   mea n   a b s o l u t e   e r r o r   O D ;   M A E IP   -   me a n   a b s o l u t e   e r r o r   I P ;   M A E O V   -   me a n   a b so l u t e   e r r o r   w h o l e   m o d e l .        4.   CO NCLU SI O N   T h is   m an u s cr ip t  p r o p o s ed   p o r tab le  m ea s u r em en t  in s tr u m en t   to   p r ed ict  alg ae   co n ten t.  B ased   o n   th e   r esu lt  o f   th is   s tu d y ,   it  is   f o u n d   th at  OD   m ea s u r em e n ts   an d   IP   ca n   b e  u s ed   to   m ea s u r e  alg a e,   with o u t  th e   n ee d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       A lg a e  co n te n t e s tima tio n   u tili z in g   o p tica l  d en s ity  a n d   ima g e   …   ( Mu h a mma d   Wa fiq   K a ma l u d d in )   6255   f o r   tr a d itio n al  lab o r ato r y   test s   s u ch   as  d r y   m ass   m ea s u r em e n ts .   Fro m   th e   m ea s u r em e n ts ,   a  p o ly n o m ial  m o d el   cu r v e  was  s u cc ess f u lly   o b tai n ed   th at  r e f lects  th e  r elatio n s h ip   b etwe en   th e   co n ce n tr atio n   o f   al g ae   an d   th e  ch an n el  v alu es  o f   R ,   G  an d   B   b ased   o n   OD  an d   I P  m eth o d s .   T h e  r esu lt  o f   s y n t h etic  im ag e  s h o ws  th at  I P  m eth o d   p r o v id e  b etter   r esu lt  co m p ar ed   to   OD  m eth o d .   Fu r th er m o r e ,   th e  r esu lt  o f   th e  p o ly n o m ial  eq u atio n   also   s h o ws  th at  I P   m eth o d   p r o v id e  b etter   r esu lt  c o m p ar e d   t o   OD  m eth o d .   I t  s h o ws  t h at  M AE   ar e  3 . 4 6 7   f o r   I P  m eth o d   an d   3 . 5 1 3   f o r   OD   m e th o d .   I t' s   co n ce iv ab le  t h at  th e   two   m eth o d s   m ay   o f f er   c o m p l em en tar y   in s ig h ts ,   b u t  in   th is   in s tan ce ,   th e  I P  m eth o d   p r o v es  s u p er io r   in   ac cu r ately   d ep ictin g   th e  m ea s u r ed   alg ae   co m p ar e d   to   th e  OD  m eth o d .   T h is   p r o to t y p e  is   p o r tab le,   allo ws  to   m ea s u r e  s am p les   o u ts id e  o f   lab o r ato r y ,   to   s av e   co s ts   an d   tim e.   Ho wev er ,   th e  r es u lts   m ay   n o t  b e  as  ac cu r ate  as  m ea s u r em en ts   o n   d r y   m ass .   Fo r   b etter   im p r o v em e n t,  s o m e   s tu d y   m a y   b e   d o n e  in   th e  f u tu r e   r esear ch   s u ch   k in d s   o f   c o lo r   s p ac es,  u tili zin g   m ac h in e   lear n in g ,   e x p an d   d ataset,   o r   co m b in e  with   alter n ativ e  m e asu r em en t  m eth o d s   s u ch   as  s p ec tr al  an aly s is   to   en r ich   th e  d ata.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   O .   N a t a n ,   A .   I .   G u n a w a n ,   a n d   B .   S .   B .   D e w a n t a r a ,   “ D e si g n   a n d   i m p l e me n t a t i o n   o f   e mb e d d e d   w a t e r   q u a l i t y   c o n t r o l   a n d   mo n i t o r i n g   sy s t e m  f o r   i n d o o r   sh r i m p   c u l t i v a t i o n , ”   E MIT T ER  I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   En g i n e e r i n g   T e c h n o l o g y ,   v o l .   7 ,   n o .   1 ,     p p .   1 2 9 – 1 5 0 ,   J u n .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 2 4 0 0 3 / e mi t t e r . v 7 i 1 . 3 4 4 .   [ 2 ]   V .   H u k o m,  R .   N i e l s e n ,   M .   A smi l d ,   a n d   M .   N i e l se n ,   “ D o   a q u a c u l t u r e   f a r m e r s  h a v e   a n   i n c e n t i v e   t o   m a i n t a i n   g o o d   w a t e r   q u a l i t y ?   Th e   c a se   o f   s mal l - sc a l e   s h r i m p   f a r m i n g   i n   I n d o n e si a , ”   E c o l o g i c a l   Ec o n o m i c s ,   v o l .   1 7 6 ,   O c t .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e c o l e c o n . 2 0 2 0 . 1 0 6 7 1 7 .   [ 3 ]   C .   Le i g h   e t   a l . ,   “ R i c e - sh r i mp   e c o sy s t e ms  i n   t h e   M e k o n g   D e l t a :   L i n k i n g   w a t e r   q u a l i t y ,   sh r i m p   a n d   t h e i r   n a t u r a l   f o o d   so u r c e s , ”   S c i e n c e   o f   T h e   T o t a l   E n v i r o n m e n t ,   v o l .   7 3 9 ,   O c t .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . sc i t o t e n v . 2 0 2 0 . 1 3 9 9 3 1 .   [ 4 ]   N .   T.   K .   Q u y e n ,   H .   V a n   H i e n ,   L.   N .   D .   K h o i ,   N .   Y a g i ,   a n d   A .   K a r i a   L e r ø y   R i p l e ,   “ Q u a l i t y   ma n a g e m e n t   p r a c t i c e s   o f   i n t e n s i v e   w h i t e l e g   s h r i m p   ( Li t o p e n a e u s  v a n n a mei )   f a r mi n g :   a   st u d y   o f   t h e   M e k o n g   D e l t a ,   V i e t n a m , ”   S u s t a i n a b i l i t y ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 1 ,   Ju n .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / su 1 2 1 1 4 5 2 0 .   [ 5 ]   C .   E .   B o y d   a n d   C .   S .   T u c k e r ,   P o n d   a q u a c u l t u re   w a t e r  q u a l i t y   m a n a g e m e n t .   B o s t o n ,   M A :   S p r i n g e r   U S ,   1 9 9 8 .   [ 6 ]   S .   K h a l i l   e t   a l . ,   “ Ex p l o r a t i o n   a n d   d e t e r mi n a t i o n   o f   a l g a l   r o l e   a s  B i o i n d i c a t o r   t o   e v a l u a t e   w a t e r   q u a l i t y   –   P r o b i n g   f r e sh   w a t e r   a l g a e , ”   S a u d i   J o u rn a l   o f   Bi o l o g i c a l   S c i e n c e s ,   v o l .   2 8 ,   n o .   1 0 ,   p p .   5 7 2 8 – 5 7 3 7 ,   O c t .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . sj b s. 2 0 2 1 . 0 6 . 0 0 4 .   [ 7 ]   S .   X u e   e t   a l . ,   “ Ef f e c t s  o f   l i v e ,   a r t i f i c i a l   a n d   m i x e d   f e e d s  o n   t h e   g r o w t h   a n d   e n e r g y   b u d g e t   o f   P e n a e u s  v a n n a mei , ”   A q u a c u l t u re   Re p o r t s ,   v o l .   1 9 ,   M a r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a q r e p . 2 0 2 1 . 1 0 0 6 3 4 .   [ 8 ]   C .   H u a n g   e t   a l . ,   “ Ef f e c t   o f   a d d i n g   mi c r o a l g a e   t o   w h i t e l e g   s h r i m p   c u l t u r e   o n   w a t e r   q u a l i t y ,   sh r i mp   d e v e l o p men t   a n d   y i e l d , ”   Aq u a c u l t u re   Re p o rt s ,   v o l .   2 2 ,   F e b .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a q r e p . 2 0 2 1 . 1 0 0 9 1 6 .   [ 9 ]   P .   M .   G l i b e r t   e t   a l . ,   “ K e y   q u e s t i o n s  a n d   r e c e n t   r e s e a r c h   a d v a n c e s   o n   h a r mf u l   a l g a l   b l o o ms   i n   r e l a t i o n   t o   n u t r i e n t s  a n d   e u t r o p h i c a t i o n , ”   2 0 1 8 ,   p p .   2 2 9 – 2 5 9 .   [ 1 0 ]   D .   M .   A n d e r so n ,   P .   M .   G l i b e r t ,   a n d   J .   M .   B u r k h o l d e r ,   “ H a r mf u l   a l g a l   b l o o ms  a n d   e u t r o p h i c a t i o n :   N u t r i e n t   s o u r c e s,  c o mp o si t i o n ,   a n d   c o n se q u e n c e s,”   Est u a ri e s ,   v o l .   2 5 ,   n o .   4 ,   p p .   7 0 4 – 7 2 6 ,   A u g .   2 0 0 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / B F 0 2 8 0 4 9 0 1 .   [ 1 1 ]   D .   W e h r ,   R .   G .   S h e a t h ,   a n d   J.   P .   K o c i o l e k ,   Fr e sh w a t e r   a l g a e   o f   N o rt h   Am e r i c a .   E l se v i e r ,   2 0 1 5 .   [ 1 2 ]   B .   R .   V i sh n u   P r a s a n t h ,   R .   S i v a k u m a r ,   a n d   M .   R a mar a j ,   “ A   s t u d y   o n   a l g a e   b l o o m  p i g me n t   i n   t h e   e u t r o p h i c   l a k e   u si n g   b i o - o p t i c a l   mo d e l l i n g :   h y p e r s p e c t r a l   r e m o t e   se n s i n g   a p p r o a c h , ”   B u l l e t i n   o f   E n v i r o n m e n t a l   C o n t a m i n a t i o n   a n d   T o x i c o l o g y ,   v o l .   1 0 9 ,   n o .   6 ,     p p .   9 6 2 – 9 6 8 ,   D e c .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s0 0 1 2 8 - 022 - 0 3 5 1 1 - 9.   [ 1 3 ]   G .   To e n n i e s  a n d   D .   L.   G a l l a n t ,   “ T h e   r e l a t i o n   b e t w e e n   p h o t o met r i c   t u r b i d i t y   a n d   b a c t e r i a l   c o n c e n t r a t i o n , ”   G r o w t h ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 ,   p p .   7 – 2 0 ,   1 9 4 9 .   [ 1 4 ]   M .   L.   S h u l e r   a n d   F .   K a r g i ,   B i o p r o c e ss   e n g i n e e r i n g :   B a si c   c o n c e p t s .   P e a r s o n   Ed u c a t i o n ,   2 0 0 5 .   [ 1 5 ]   M .   H .   S a r r a f z a d e h   e t   a l . ,   “ M i c r o a l g a e   b i o m a ss  q u a n t i f i c a t i o n   b y   d i g i t a l   i mag e   p r o c e ss i n g   a n d   R G B   c o l o r   a n a l y s i s,”   J o u r n a l   o f   Ap p l i e d   P h y c o l o g y ,   v o l .   2 7 ,   n o .   1 ,   p p .   2 0 5 – 2 0 9 ,   F e b .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 8 1 1 - 0 1 4 - 0 2 8 5 - 7.   [ 1 6 ]   M .   H .   S a r r a f z a d e h ,   H . - J.  L a ,   S . - H .   S e o ,   H .   A s g h a r n e j a d ,   a n d   H . - M .   O h ,   “ E v a l u a t i o n   o f   v a r i o u s t e c h n i q u e s  f o r   mi c r o a l g a l   b i o m a s s   q u a n t i f i c a t i o n , ”   J o u rn a l   o f   B i o t e c h n o l o g y ,   v o l .   2 1 6 ,   p p .   9 0 – 9 7 ,   D e c .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j b i o t e c . 2 0 1 5 . 1 0 . 0 1 0 .   [ 1 7 ]   A .   P .   P e t e r   e t   a l . ,   “ C u l t i v a t i o n   o f   C h l o re l l a   v u l g a ri s   o n   d a i r y   w a st e   u s i n g   v i s i o n   i m a g i n g   f o r   b i o mass   g r o w t h   m o n i t o r i n g , ”   Bi o r e s o u r c e   T e c h n o l o g y ,   v o l .   3 4 1 ,   D e c .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b i o r t e c h . 2 0 2 1 . 1 2 5 8 9 2 .   [ 1 8 ]   F .   Ji a ,   M .   K a c i r a ,   a n d   K .   O g d e n ,   “ M u l t i - w a v e l e n g t h   b a se d   o p t i c a l   d e n s i t y   se n s o r   f o r   a u t o n o mo u s  mo n i t o r i n g   o f   mi c r o a l g a e , ”   S e n so rs ,   v o l .   1 5 ,   n o .   9 ,   p p .   2 2 2 3 4 – 2 2 2 4 8 ,   S e p .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 1 5 0 9 2 2 2 3 4 .   [ 1 9 ]   M .   N .   M e t so v i t i ,   G .   P a p a p o l y mero u ,   I .   T.   K a r a p a n a g i o t i d i s ,   a n d   N .   K a t s o u l a s,  “ Ef f e c t   o f   l i g h t   i n t e n si t y   a n d   q u a l i t y   o n   g r o w t h   r a t e   a n d   c o m p o si t i o n   o f   C h l o re l l a   v u l g a r i s ,”  P l a n t s ,   v o l .   9 ,   n o .   1 ,   D e c .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / p l a n t s 9 0 1 0 0 3 1 .   [ 2 0 ]   J.  L .   S a l g u e i r o ,   L .   P é r e z ,   Á .   S a n c h e z ,   Á .   C a n c e l a ,   a n d   C .   M í g u e z ,   “ M i c r o a l g a l   b i o mass   q u a n t i f i c a t i o n   f r o m  t h e   n o n - i n v a s i v e   t e c h n i q u e   o f   i m a g e   p r o c e ssi n g   t h r o u g h   r e d – g r e e n – b l u e   ( R G B )   a n a l y si s,”   J o u r n a l   o f   A p p l i e d   P h y c o l o g y ,   v o l .   3 4 ,   n o .   2 ,     p p .   8 7 1 – 8 8 1 ,   A p r .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 0 8 1 1 - 021 - 0 2 6 3 4 - 6.   [ 2 1 ]   A .   I .   G u n a w a n ,   A .   E.   P r a t a m a ,   B .   S .   B a y u   D e w a n t a r a ,   I .   P u sp i t a s a r i ,   a n d   T .   A .   S e t y a s t u t i ,   “ A   st u d y   f o r   e s t i mat i o n   o f   b i o   o r g a n i sm   c o n t e n t   i n   a q u a c u l t u r e   p o n d   b a se d   o n   i m a g e   c o l o r   a n d   l i g h t   i n t e n s i t y , ”   i n   2 0 1 9   I n t e rn a t i o n a l   El e c t r o n i c s  S y m p o si u m   ( I E S ) ,   S e p .   2 0 1 9 ,   p p .   6 5 0 – 6 5 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / E LE C S Y M . 2 0 1 9 . 8 9 0 1 5 4 4 .   [ 2 2 ]   P .   B a w e j a   a n d   D .   S a h o o ,   “ C l a ssi f i c a t i o n   o f   A l g a e , ”   i n   C e l l u l a r   O ri g i n ,   L i f e   i n   E x t r e m e   H a b i t a t s   a n d   Ast r o b i o l o g y ,   S p r i n g e r ,   2 0 1 5 ,   p p .   3 1 – 5 5 .   [ 2 3 ]   B .   G .   H a l l ,   H .   A c a r ,   A .   N a n d i p a t i ,   a n d   M .   B a r l o w ,   “ G r o w t h   r a t e s  m a d e   e a sy , ”   M o l e c u l a r  B i o l o g y   a n d   Ev o l u t i o n ,   v o l .   3 1 ,   n o .   1 ,   p p .   2 3 2 – 2 3 8 ,   J a n .   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 9 3 / mo l b e v / mst 1 8 7 .   [ 2 4 ]   D .   A .   S k o o g ,   F .   J.   H o l l e r ,   a n d   S .   R .   C r o u c h ,   Pr i n c i p l e s  o f   i n st r u m e n t a l   a n a l y si s .   C e n g a g e   Le a r n i n g ,   2 0 1 7 .   [ 2 5 ]   M .   L u c i d i   e t   a l . ,   “ G e o me t r i c a l - o p t i c s  a p p r o a c h   t o   m e a s u r e   t h e   o p t i c a l   d e n si t y   o f   b a c t e r i a l   c u l t u r e s  u si n g   a   LED - b a se d   p h o t o m e t e r , ”   Bi o m e d i c a l   O p t i c s  Ex p r e ss ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 1 ,   N o v .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 3 6 4 / B O E. 1 0 . 0 0 5 6 0 0 .   [ 2 6 ]   H .   K a u r ,   B .   K .   S a w h n e y ,   a n d   S .   K .   Jawan d h a ,   “ E v a l u a t i o n   o f   p l u m   f r u i t   mat u r i t y   b y   i ma g e   p r o c e ss i n g   t e c h n i q u e s, ”   J o u rn a l   o f   Fo o d   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   5 5 ,   n o .   8 ,   p p .   3 0 0 8 – 3 0 1 5 ,   A u g .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 3 1 9 7 - 0 1 8 - 3 2 2 0 - 0.   [ 2 7 ]   J.  Z h o u ,   X .   L i u ,   T .   X u ,   J.   G a n ,   a n d   W .   L i u ,   “ A   n e w   f u s i o n   a p p r o a c h   f o r   c o n t e n t   b a s e d   i ma g e   r e t r i e v a l   w i t h   c o l o r   h i st o g r a m  a n d   l o c a l   d i r e c t i o n a l   p a t t e r n , ”   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   Ma c h i n e   L e a r n i n g   a n d   C y b e r n e t i c s ,   v o l .   9 ,   n o .   4 ,   p p .   6 7 7 – 6 8 9 ,   A p r .   2 0 1 8 ,   d o i :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 24 :   6 2 4 8 - 6 2 5 7   6256   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 3 0 4 2 - 0 1 6 - 0 5 9 7 - 9.   [ 2 8 ]   R .   A .   A sm a r a ,   F .   R a h u t o mo ,   Q .   H a san a h ,   a n d   C .   R a h ma d ,   “ C h i c k e n   m e a t   f r e s h n e ss   i d e n t i f i c a t i o n   u s i n g   t h e   h i st o g r a m   c o l o r   f e a t u r e , ”   i n   2 0 1 7   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   S u st a i n a b l e   I n f o rm a t i o n   En g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y   ( S I ET) ,   N o v .   2 0 1 7 ,     p p .   5 7 – 6 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S I ET. 2 0 1 7 . 8 3 0 4 1 0 9 .   [ 2 9 ]   Po st h a rv e st   p h y s i o l o g y   a n d   b i o c h e m i st ry  o f   f r u i t s  a n d   v e g e t a b l e s .   E l se v i e r ,   2 0 1 9 .   [ 3 0 ]   S .   D ,   “ S t u d i e s   o n   t h e   e f f e c t   o f   r e d ,   b l u e   a n d   w h i t e   LED   l i g h t s  o n   t h e   p r o d u c t i v i t y   o f   C h l o re l l a   v u l g a r i s   t o   t r e a t   d y e   i n d u st r y   e f f l u e n t , ”   A d v a n c e s   i n   B i o t e c h n o l o g y   & M i c r o b i o l o g y ,   v o l .   6 ,   n o .   2 ,   A u g .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 9 0 8 0 / A I B M . 2 0 1 7 . 0 6 . 5 5 5 6 8 2 .   [ 3 1 ]   C .   C a r r i l l o   e t   a l . ,   “ N o v e l   a p p r o a c h e s  f o r   t h e   r e c o v e r y   o f   n a t u r a l   p i g me n t s  w i t h   p o t e n t i a l   h e a l t h   e f f e c t s , ”   J o u rn a l   o f   A g ri c u l t u r a l   a n d   Fo o d   C h e m i st r y ,   v o l .   7 0 ,   n o .   2 3 ,   p p .   6 8 6 4 – 6 8 8 3 ,   Ju n .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 2 1 / a c s.j a f c . 1 c 0 7 2 0 8 .   [ 3 2 ]   N .   M .   K a l a r i y a ,   K .   V .   R a m a n a ,   a n d   F .   J.  G .   M .   V a n K u i j k ,   “ F o c u s   o n   m o l e c u l e s :   Lu t e i n , ”   Ex p e r i m e n t a l   Ey e   R e sea r c h ,   v o l .   1 0 2 ,   p p .   1 0 7 – 1 0 8 ,   S e p .   2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e x e r . 2 0 1 1 . 0 5 . 0 0 9 .   [ 3 3 ]   A .   C .   G u e d e s,   H .   M .   A mar o ,   a n d   F .   X .   M a l c a t a ,   “ M i c r o a l g a e   a s   so u r c e s  o f   c a r o t e n o i d s, ”   M a r i n e   D r u g s ,   v o l .   9 ,   n o .   4 ,     p p .   6 2 5 – 6 4 4 ,   A p r .   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / md 9 0 4 0 6 2 5 .   [ 3 4 ]   P .   K u c z y n s k a ,   M .   Jem i o l a - R z e mi n sk a ,   a n d   K .   S t r z a l k a ,   “ P h o t o s y n t h e t i c   p i g me n t s  i n   d i a t o ms , ”   M a ri n e   D ru g s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   9 ,     p p .   5 8 4 7 – 5 8 8 1 ,   S e p .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / m d 1 3 0 9 5 8 4 7 .   [ 3 5 ]   J.  C .   G a l l a g h e r ,   A .   M .   W o o d ,   a n d   R .   S .   A l b e r t e ,   “ E c o t y p i c   d i f f e r e n t i a t i o n   i n   t h e   m a r i n e   d i a t o m  S k e l e t o n e m a   c o s t a t u m :   i n f l u e n c e  o f   l i g h t   i n t e n si t y   o n   t h e   p h o t o s y n t h e t i c   a p p a r a t u s , ”   Ma ri n e   Bi o l o g y ,   v o l .   8 2 ,   n o .   2 ,   p p .   1 2 1 – 1 3 4 ,   1 9 8 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / B F 0 0 3 9 4 0 9 6 .   [ 3 6 ]   F .   S .   T a h a mi ,   “ Q u a n t i t a t i v e   a n d   q u a l i t a t i v e   st u d y   o f   d i a t o ms  a r o u n d   f i sh   c a g e   i n   t h e   s o u t h e r n   b a si n   o f   t h e   C a sp i a n   S e a , ”   Bi o m e d i c a l   J o u r n a l   o f   S c i e n t i f i c   & Te c h n i c a l   R e se a rc h ,   v o l .   3 5 ,   n o .   2 ,   A p r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 2 6 7 1 7 / B JS T R . 2 0 2 1 . 3 5 . 0 0 5 6 7 8 .   [ 3 7 ]   C .   R .   To m a s,   I d e n t i f y i n g   m a ri n e   p h y t o p l a n k t o n .   E l se v i e r ,   1 9 9 7 .   [ 3 8 ]   P .   V o n   D a s so w ,   V .   A .   C h e p u r n o v ,   a n d   E.   V .   A r mb r u st ,   “ R e l a t i o n s h i p s  b e t w e e n   g r o w t h   r a t e ,   c e l l   s i z e ,   a n d   i n d u c t i o n   o f   sp e r ma t o g e n e si s   i n   t h e   c e n t r i c   d i a t o m   Th a l a ssi o s i r a   w e i ssf l o g i i   ( B a c i l l a r i o p h y t a ) , ”   J o u r n a l   o f   P h y c o l o g y ,   v o l .   4 2 ,   n o .   4 ,     p p .   8 8 7 – 8 9 9 ,   A u g .   2 0 0 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 1 1 / j . 1 5 2 9 - 8 8 1 7 . 2 0 0 6 . 0 0 2 5 0 . x .   [ 3 9 ]   Y .   S .   K h a w   e t   a l . ,   “ F u c o x a n t h i n   p r o d u c t i o n   o f   m i c r o a l g a e   u n d e r   d i f f e r e n t   c u l t u r e   f a c t o r s:   a   s y st e ma t i c   r e v i e w , ”   Ma r i n e   D r u g s ,  v o l .   2 0 ,   n o .   1 0 ,   S e p .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / m d 2 0 1 0 0 5 9 2 .   [ 4 0 ]   T.   K .   M a r e l l a   a n d   A .   T i w a r i ,   “ M a r i n e   d i a t o m  Th a l a ssi o si r a   w e i ssf l o g i i   b a sed   b i o r e f i n e r y   f o r   c o - p r o d u c t i o n   o f   e i c o sa p e n t a e n o i c   a c i d   a n d   f u c o x a n t h i n , ”   B i o r e s o u r c e   T e c h n o l o g y ,   v o l .   3 0 7 ,   J u l .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b i o r t e c h . 2 0 2 0 . 1 2 3 2 4 5 .   [ 4 1 ]   W .   Y a n g   e t   a l . ,   “ G r o w t h   a n d   l i p i d   a c c u m u l a t i o n   i n   t h r e e   C h l o r e l l a   s t r a i n s   f r o m  d i f f e r e n t   r e g i o n s   i n   r e s p o n s e   t o   d i u r n a l   t e m p e r a t u r e   f l u c t u a t i o n s , ”   Bi o res o u rc e   T e c h n o l o g y ,   v o l .   2 0 2 ,   p p .   1 5 – 2 4 ,   F e b .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b i o r t e c h . 2 0 1 5 . 1 1 . 0 7 0 .   [ 4 2 ]   B .   M i sh r a   a n d   A .   T i w a r i ,   “ C u l t i v a t i o n   o f   A n a b e n a   v a r i a b i l i s,   S y n e c h o c o c c u s   e l o n g a t u s,   S p i r u l i n a   p l a t e n s i s  f o r   t h e   p r o d u c t i o n   o f   C - P h y c o c y a n i n ,   C - P h y c o e r y t h r i n   a n d   T h a l a ssi o s i r a ,   S k e l e t o n e m a ,   C h a e t o c e r o s  f o r   f u c o x a n t h i n , ”   S y st e m s  M i c r o b i o l o g y   a n d   Bi o m a n u f a c t u ri n g ,   v o l .   1 ,   n o .   3 ,   p p .   3 5 6 – 3 6 1 ,   Ju l .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 3 3 9 3 - 0 2 0 - 0 0 0 2 0 - w.   [ 4 3 ]   B a d r a e n i ,   D .   D .   Tr i j u n o ,   a n d   I .   Er i sw a n d i ,   “ U se   o f   b i o a s sa y   C G   ( C o l o u r   G r a d u a t i o n )   t o   d e t e r mi n e   d e n si t y   o f   S k e l e t o n e m a   S p .   a t   h a t c h e r y , ”   I O P   C o n f e re n c e   S e r i e s:   E a rt h   a n d   En v i r o n m e n t a l   S c i e n c e ,   v o l .   7 6 3 ,   n o .   1 ,   M a y   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 5 5 - 1 3 1 5 / 7 6 3 / 1 / 0 1 2 0 3 9 .   [ 4 4 ]   B .   M i sh r a ,   A .   S a x e n a ,   a n d   A .   T i w a r i ,   “ B i o s y n t h e s i s  o f   s i l v e r   n a n o p a r t i c l e s  f r o m   mar i n e   d i a t o ms   C h a e t o c e r o s   sp . ,   S k e l e t o n e m a   S p . ,  T h a l a ssi o si ra   S p . ,   a n d   t h e i r   a n t i b a c t e r i a l   s t u d y , ”   B i o t e c h n o l o g y   R e p o r t s ,   v o l .   2 8 ,   D e c .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b t r e . 2 0 2 0 . e 0 0 5 7 1 .   [ 4 5 ]   R .   B h a t t a c h a r j y a ,   T.   K i r a n   M a r e l l a ,   A .   Ti w a r i ,   A .   S a x e n a ,   P .   K u mar  S i n g h ,   a n d   B .   M i sh r a ,   “ B i o p r o s p e c t i n g   o f   mar i n e   d i a t o ms   Th a l a ss i o si r a ,   S k e l e t o n e m a   a n d   C h a e t o c e r o s   f o r   l i p i d s   a n d   o t h e r   v a l u e - a d d e d   p r o d u c t s, ”   B i o r e s o u r c e   T e c h n o l o g y ,   v o l .   3 1 8 ,   D e c .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b i o r t e c h . 2 0 2 0 . 1 2 4 0 7 3 .   [ 4 6 ]   A .   S a x e n a ,   K .   P r a k a s h ,   S .   P h o g a t ,   P .   K .   S i n g h ,   a n d   A .   T i w a r i ,   “ I n d u c t i v e l y   c o u p l e d   p l a sma   n a n o si l i c a   b a se d   g r o w t h   me t h o d   f o r   e n h a n c e d   b i o mass   p r o d u c t i o n   i n   mari n e   d i a t o m  a l g a e , ”   B i o r e s o u r c e   T e c h n o l o g y ,   v o l .   3 1 4 ,   O c t .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b i o r t e c h . 2 0 2 0 . 1 2 3 7 4 7 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS         Mu h a m m a d   Wa fi q   K a m a lu d d in           re c e iv e d   h is  B. En g .   d e g re e   in   a p p li e d   c o m p u ter  e n g in e e ri n g   f ro m   P o li t e k n ik   El e k tr o n ik a   Ne g e ri   S u ra b a y a .   He   is  c u rre n tl y   p u rsu i n g   a   m a ste r ' s  d e g re e   in   e n g in e e rin g   a t  th e   sa m e   u n iv e rsity .   He   p u rsu e s  re se a r c h   in   e lec tri c a l   e n g in e e rin g   wit h   s p e c ifi c a ti o n s  i n   m e a su re m e n t  a n d   in str u m e n tatio n   e n g i n e e rin g ,   i n tern e t  o f   th in g s a n d   m a c h in e   lea rn i n g .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :   wa fiq k a m a l1 6 @g m a il . c o m .         Ag u s  Ind r a   G u n a w a n           re c e iv e d   th e   B. E n g .   d e g re e   in   e lec tri c a l  e n g i n e e rin g   fr o m   S e p u l u h   No p e m b e r   In stit u te  o f  Tec h n o l o g y   (IT S ),   I n d o n e sia ,   a n d   M . S c .   d e g re e   in   e lec tri c a l  e n g in e e rin g   fro m   Da rm sta d t  Un i v e rsity   o f  A p p li e d   S c ien c e s,  G e rm a n y ,   in   2 0 0 1   a n d   2 0 0 7 ,   re sp e c ti v e ly .   He   o b tain e d   Dr.  En g   d e g re e   fro m   T o y o h a sh i  Un i v e rsity   o f   Tec h n o lo g y ,   Ja p a n ,   i n   2 0 1 5 .   S i n c e   2 0 0 1 ,   He   h a s  j o in e d   to   P o li tek n i k   El e k tr o n i k a   Ne g e r i  S u ra b a y a ,   I n d o n e sia ,   a s  a   lec tu re r  sin c e   2 0 0 1 .   C u rre n tl y ,   h e   fo c u se s  h is   re se a rc h   o n   th e   field   o f   m e a su re m e n t  a n d   in stru m e n tati o n ,   e sp e c ially   n o n - d e stru c ti v e   m e a su re m e n t  fo r  in d u str ial,   a g ricu l tu ra l  a n d   a q u a c u lt u ra l   tec h n o lo g y .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :   a g u s_ i g @p e n s.a c . id .    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       A lg a e  co n te n t e s tima tio n   u tili z in g   o p tica l  d en s ity  a n d   ima g e   …   ( Mu h a mma d   Wa fiq   K a ma l u d d in )   6257     S e tia wa r d h a n a           is  a   lec tu re r  in   th e   De p a rtme n t  o f  C o m p u ter  En g i n e e rin g   fro m   P o li tek n i k   E lek tr o n i k a   Ne g e ri   S u ra b a y a ,   I n d o n e sia .   He   re c e iv e d   t h e   b a c h e l o r’s,  m a ste r’s  a n d   d o k to ra l  d e g re e s  in   e lec tro n ics   e n g in e e ri n g   fr o m   In stit u t  Tek n o l o g i  S e p u lu h   No p e m b e r,   In d o n e sia ,   in   2 0 0 0 ,   2 0 1 0 ,   a n d   2 0 2 1 .   His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   t h e   a re a s  o f  a rti ficia l  in telli g e n c e ,   ima g e   p ro c e ss in g ,   i n tern e t  o f   th in g s,  a n d   r o b o ti c s.   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :   se ti a @p e n s.a c . id .         Bim a   S e n a   B a y u   De wa n t a r a           re c e iv e d   th e   B.   E n g   d e g re e   in   in fo rm a ti o n   tec h n o l o g y   fr o m   P o li tek n ik   El e k tro n i k a   Ne g e ri  S u ra b a y a ,   In d o n e sia ,   th e   M . En g .   d e g re e   i n   e lec tri c a l  e n g in e e rin g   fro m   S e p u lu h   N o p e m b e r   I n stit u te  o f  Tec h n o l o g y ,   I n d o n e sia ,   a n d   t h e   Dr.E n g .   d e g re e   in   c o m p u ter  sc ien c e   a n d   e n g in e e rin g   fro m   To y o h a sh i  Un iv e rsity   o f   Tec h n o l o g y ,   Ja p a n ,   in   2 0 0 4 ,   2 0 1 0 ,   a n d   2 0 1 6 ,   re sp e c ti v e l y .   Cu rre n tl y ,   h e   wo r k s  i n   t h e   m a jo r   field   o f  a u to n o m o u s  in telli g e n t  s y ste m s  wh ich   c o v e rs  p a tt e r n   re c o g n it io n ,   c o m p u ter  v isio n ,   m a c h in e   lea rn in g ,   si g n a l  p ro c e ss in g ,   r o b o ti c s  sy ste m   a n d   h u m a n - m a c h in e   in tera c ti o n .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :   b ima @p e n s.a c . id .         Er a   Insiv it a wa ti           re c e iv e d   th e   S . P i .   d e g re e   in   a q u a c u lt u r e   fro m   Bra wijay a   Un iv e rsity   a n d   M . S i .   d e g re e s   in   fish e ries   a n d   m a rin e   b io t e c h n o l o g y   fr o m   Airlan g g a   Un iv e rsity ,   I n d o n e sia ,   in   2 0 1 5 .   S h e   sta rted   h e r   c a re e r  a s  a   lec tu re r   a t  t h e   M a rin e   a n d   F is h e ries   P o ly tec h n ic  in   2 0 1 9 .   He r  re se a r c h   in tere sts  a re   a q u a c u lt u re ,   wa ter  q u a li ty ,   p lan k to n ,   fish   d ise a se s,  fish   imm u n e   sy ste m ,   i m m u n o stim u lan t  a n d   h isto p a th o l o g y .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il :   e in siv it a wa ti @g m a il . c o m .         Anja   As m a r a n y           h a s  re c e iv e d   B. S c .   d e g re e   in   b i o l o g y   fr o m   J e m b e r  Un iv e rsity ,   In d o n e sia ,   in   2 0 1 1   a n d   M . S c .   d e g re e s  in   m icro b i o l o g y   fro m   B o g o r  Ag ricu lt u ra l  U n iv e rsit y ,   In d o n e sia ,   in   2 0 1 5 .   In   2 0 1 6 - 2 0 1 8 ,   s h e   sta rted   h e r  c a re e r  a s  a   lec tu re r  a t  th e   F a c u lt y   o f   En v ir o n m e n tal   E n g i n e e rin g   I n d o n e sia n   Isla m ic  Un i v e rsity .   C u rr e n tl y ,   s h e   is   w o r k i n g   a s   a   lec t u re r   a t  F i sh e r y   P a t h o l o g y   H a n d li n g   E n g i n e e r i n g   P r o g r a m ,   P o l y tec h n ic  o f  M a r i n e   a n d   F i sh e r ies ,   S i d o a r j o .   He r   re se a rc h   in te re s ts   a re   m i c r o b i o l o g y ,   b a c te r ial   e n z y m e s ,   p h y t o p la n k t o n ,   fis h   d ise a se s ,   fis h   imm u n e   s y ste m ,   q u o r u m   se n s i n g ,   v a c c i n e ,   a n d   re c o m b i n a n t   DN A   tec h n o l o g y .   S h e   c a n   b e   c o n tac te d   a t  e m a i l:   a n ja . a sm a ra n y p k p s @ g m a il . c o m .         Ar ies a   Ed ity a   Pr a ta m a           re c e i v e d   S . Tr . T.   d e g re e   in   e lec tro n ics   e n g in e e rin g   fr o m   P o li tek n i k   El e k tr o n ik a   Ne g e ri  S u ra b a y a ,   In d o n e sia ,   in   2 0 2 1 .   He   st a rted   h is  c a re e r  a s  P ro d u c t   De v e lo p m e n t  sta ff  a t  P T.   P a n a so n ic  G o b e l  Li fe   S o lu ti o n   In d o n e si a   in   2 0 2 2 .   He   w o rk s  i n   t h e   Rn D  field   o f   li g h ti n g   p r o jec t,   d e sig n i n g   li g h ti n g   i n stru m e n ts  a c c o r d in g   t o   c u st o m e r  re q u e st,  a s   we ll   a s  e n su r in g   t h e   p ro d u c t   d e si g n e d   m e e ts  c o m p a n y   sta n d a rd s.   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il :   a ries a 3 1 5 @g m a il . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.