Iper3D

Procedure e sistemi per rilievi Iperspettrali 3D di Beni Culturali

Obiettivi del progetto

Per i Beni Culturali, presenti nel nostro paese, dovrebbe essere prevista una rapida diagnosi degli ammaloramenti al fine di poter pianificare e gestire le priorità e, una volta effettuato l’intervento poter verificare la corretta esecuzione e il futuro stato di conservazione nel tempo.
Questa esigenza, è da tempo affrontata dall’ISCR (Istituto Centrale di Restauro) che con il suo programma “Vicoli in rete” si è posto il problema di tenere traccia dei beni culturali in pericolo, attribuendo un livello di rischio secondo specifiche regole emesse e definite dall’istituto, e creando per tali beni uno specifico archivio nazionale.
Fino a qualche anno fa le analisi venivano fatte utilizzando semplici foto e i rilievi, spesso eseguiti a mano,  richiedevano lunghi tempi di elaborazione. Il moderno impiego di Lidar e di scanner 3D consente oggi un primo passo verso una più completa e dettagliata mappatura del Patrimonio dei Beni Culturali, ma stiamo ancora parlando di sistemi ingombranti, di difficile trasporto e che necessitano una lunga elaborazione del dato. Inoltre questi strumenti non sono in grado di fornire nessuna informazione utile alla diagnostica del bene in esame.
L’obiettivo del progetto è di avere sistemi  portatili che abbiano capacità di ricostruzione 3D, siano dotati di sensori di diagnostica integrati con cui “mappare” le aree che necessitano manutenzione direttamente sul modello 3D del bene ripreso. Siano inoltre in grado di valutare, tramite successive analisi effettuate a distanza nel tempo, l’evoluzione di fenomeni di ammaloramento del bene e a valle di un restauro verificare se sia stato fatto a regola d’arte o meno.

acquisizione

Partner progetto ed attività 

Superelectric  opera da più di 30 anni nel mondo dell’industria e della ricerca.

Principali attività :

  • Definizione  di una metodologia di analisi per la rilevazione degli ammaloramenti dei beni culturali;
  • Progettazione e realizzazione del sistema di acquisizione dati multispettrale.

Concetto chiave per la ricerca dell’Istituto riguarda l’intensa interazione tra matematica e applicazioni. La matematica non fornisce solo soluzioni per tutti i tipi di problemi, ma viceversa, problemi complessi del mondo reale stimolano direttamente lo sviluppo di nuove tecniche e approcci matematici.

Principali attività :

  • Definizione di modelli ed  algoritmi di ricostruzione 3D
  • Definizione di modelli ed algoritmi di mappatura multispettrale

Il Parco Regionale dell’Appia Antica gestisce una superficie  ​di circa 4.580 ettari  e tutela i monumenti ed i complessi archeologici, artistici e storici in esso esistenti.

Principali attività : verifica e validazione  dei risultati delle attività di testing e di sperimentazione operativa.

Indagini multispettrali e iperspettrali a tutela del Patrimonio Culturale Mondiale

Nell’ambito del progetto Iper3D (Regione Lazio POR FESR 2014-2020) SUPERELECTRIC s.r.l. (Roma – Italia) ed il CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche) hanno testato con successo l’applicabilità dell’elaborazione dei dati multispettrali e iperspettrali SWIR alla conservazione dei Beni Culturali: l’obiettivo è la definizione di un’innovativa validazione «human independent» dell’intervento di restauro sui monumenti.

Indagini multispettrali e iperspettrali per la tutela del Patrimonio Culturale Mondiale

I dati spettrali generati dal sensore PHOTONetc Zephyr2.5 con filtri a banda stretta e ottiche a dispersione sono stati integrati al fine di definire un dataset di test da utilizzare come riferimento da parte della Pubblica Amministrazione per il controllo e la validazione delle attività di restauro.

Acquisizione

Acquisizione

Bande

Pre Processing

Classificazione

Analisi dati

Siti di Sperimentazione

cartiera latina

Ex Cartiera, ora sede del parco

Rilievo

Sepolcro di Priscilla

Cisterna Romana della Caffarella

 

Esempio di realizzazione del modello 3D da riprese con drone

cartiera latina

Nuvola di punti

Rilievo

Nuvola densa di punti

Mesh texturizzata

 

Esempio di ottimizzazione della mesh

cartiera latina

Wireframe

Rilievo

Wireframe decimato

Mesh texturizzata

 

Mappatura dati multispettrali su modelli 3D

cartiera latina

530-570 nm

Rilievo

640-680 nm

730-740 nm

 

770-810 nm

 

Rilievo

Nuvola NDVI

cartiera latina

Orto NDVI

Ortomosaico

ortomosaico

Partner industriali

Photon etc

Photon etc. è un produttore canadese di termocamere ad infrarossi ad alta sensibilità, camere iperspettrali ultraveloci (ad ampio campo, per microscopia e Raman) ideali per applicazioni industriali all’avanguardia.

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