Attività 4.7 Integrazione di dati di imaging multi spettrale raccolti su multipiattaforma basata su laser scanner: riflettenza da radar ottico a colori e fluorescenza da LIF scanning

Obiettivo di questa linea di attività è lo sviluppo e l’integrazione strumentale di tecniche ottiche
complementari operanti su diverse piattaforme hardware al fine di avere una completa
caratterizzazione delle di opere d’arte mediante indagini assolutamente non distruttive. In
particolare si propone di integrare la misura della fluorescenza indotta da laser risolta spettralmente
e temporalmente (Laser Induced Fluorescence – LIF) con un sistema di visione artificiale in grado
di rappresentare con accuratezze submillimetriche la topologia delle superfici in esame ed un’analisi
colorimetrica con una opportuna sorgente a tristimolo (Radar Topologico - ITR). Su ambedue le
tipologie di sistemi esistono brevetti ENEA e prototipi testati in campagne sui Beni Culturali svolte
in ambito internazionale.
In particolare il prototipo di LIF scanning da operare nel corso del progetto congiuntamente con
l’ITR a tricromatico, include un innovativo sistema di scansione di linea (basato sull’utilizzo di lenti
cilindriche accoppiate con rivelatori a matrici di tipo ICCD), che consente l’acquisizione di
immagini su vaste aree in tempi confrontabili o inferiori a quelli con cui può operare l’ITR (10
m2/ora) a distanze superiori ai 10 m. L’integrazione delle metodiche proposte consente una
innovazione tecnologica non limitata alle convenzionali diagnosi dello stato attuale ed alla
documentazione di pregressi interventi di restauro. Infatti la risoluzione temporale delle emissioni
fluorescenti permette la disambiguazione delle risposte spettrali di molti composti organici
diffusamente utilizzati come leganti e/o consolidanti, e la combinazione col radar topologico
consente l’immediata ed esatta collocazione spaziale delle features osservate.
La combinazione strumentale proposta rappresenta un importante incremento delle attuali tecniche
diagnostiche non distruttive applicate ai beni culturali, promovendo la diffusione e l’utilizzo a lungo
temine di tecnologie realmente innovative per la conservazione e la fruizione del patrimonio
culturale italiano.
L'integrazione verrà realizzata interamente via software su dati raccolti congiuntamente dai due
strumenti nelle campagne di misura previste durante il progetto. Una volta sovrapporte le immagini
multispettrali verranno messi a punto gli strumenti software per il loro confronto automatico e per
estrarre le caratteristiche principali (degrado di pigmenti e consolidanti, biodegrado, decolorazione
e ritocchi, danni meccanici) da localizzare sul modello 3D della superficie oggetto di indagine.
Come tecniche integrative tradizionali da affiancare alle diagnostiche per immagini eseguite
mediante sistemi a scansione laser saranno utilizzate la fluorescenza X, per analisi puntuali, e la
termovisione, per analisi d’immagine, che sono entrambe diagnostiche non distruttive.
La fluorescenza X, attraverso la determinazione degli elementi chimici con numero atomico
maggiore di 15, permette di risalire al composto cui l’elemento appartiene. Per quanto riguarda le
superfici pittoriche la possibilità di effettuare un numero elevato di osservazioni e di ottenere i
risultati direttamente al termine di ogni misura, fornisce informazioni per la scelta dei punti di
misura successivi e del punto/area in cui effettuare eventuali approfondimenti con altre tecniche.
Una ricognizione delle situazioni cromatiche riconoscibili sull’opera consentirà la loro
caratterizzazione elementale ragionata e la scelta delle aree da indagare potrà essere effettuata
tenendo presenti differenze significative di segnali raccolti con le tecniche di immagine.
La termografia analizza il comportamento termico dell’oggetto in esame senza impiegare sonde a
contatto; nel settore del patrimonio artistico si rivela particolarmente utile consentendo di effettuare
gli esami a distanza senza l’ausilio di ponteggi e fornendo informazioni sullo stato conservativo
della struttura (difetti, disomogeneità, distacchi, presenza di umidità ecc.). Le immagini
termografiche possono essere sovrapposte a quelle ottenute con le altre tecniche integrando così i
dati per completare la determinazione dello stato di conservazione del bene in esame.
L’integrazione di questi dati aggiuntivi sul modello 3D permetterà un’archiviazione informatica
complessiva dello stato di conservazione della superficie esaminata, con possibilità di visione a
vario livello che, mediante un uso opportuno di falsi colori permette di evidenziarne anche la
composizione.

Tipologia attività: Ricerca e Innovazione

Partner responsabile: ENEA

Risultati: report/moduli

Sede: Frascati