A tecnologia IDS fornece tecnologia para preservar artefatos inestimáveis

Novas abordagens para investigar danos devido à flutuação ambiental em artefatos têxteis por processamento de imagem

A conservação preventiva desempenha um papel importante na preservação da arte e dos bens culturais. Para preservar o seu estado o mais tempo possível, é essencial retardar os processos de envelhecimento e avaliar os fatores que alteram os materiais.

Para fazer isso, é necessário compreender e ter uma compreensão holística do artefato. A ciência do patrimônio cultural e os métodos de engenharia para entender o comportamento dos materiais requerem uma abordagem interdisciplinar.

Os têxteis estão entre os objetos de arte e patrimônio cultural mais sensíveis. No decurso da sua produção e manuseamento, apresentação e armazenamento, estão frequentemente expostos a influências que podem ter um efeito prejudicial.

A start-up francesa S-MA-CH estudou a Tapeçaria de Bayeux como parte de um projeto de pesquisa e, com a ajuda de câmeras IDS, desenvolveu um sistema que fornece informações valiosas para o armazenamento otimizado para conservação e apresentação deste delicado e artefato extraordinário.

A experiência dos conservadores, combinada com tecnologia de ponta, ajuda a identificar fatores potencialmente prejudiciais em um estágio inicial, para minimizá-los ou, na melhor das hipóteses, excluí-los completamente.

O sistema foi projetado para um estudo abrangente sobre o comportamento mecânico da Tapeçaria de Bayeux – encomendado e financiado pelo Escritório Regional de Assuntos Culturais da Normandia.

“Contribuímos com nossa experiência em engenharia mecânica monitorando totalmente o estresse e a tensão na tapeçaria. Além do monitoramento, ajudamos a criar soluções de conservação. Isso envolveu classificar e avaliar o grau de risco e sensibilidade da tapeçaria em seu clima interno circundante”, explica Cécilia Gauvin, cofundadora e diretora administrativa da S-MA-CH.

Uma equipe multidisciplinar de conservadores têxteis e preventivos, bem como cientistas de conservação do patrimônio, caracterizou a resposta do artefato às flutuações ambientais apropriadas. “O projeto abordou duas questões principais: quais são os parâmetros ideais para uma apresentação em suportes inclinados e como a tapeçaria reage ao seu microclima?”

Para poder responder a essas perguntas, a tapeçaria foi monitorada por sensores de temperatura e umidade, bem como por sensores de força para registrar a pressão da gravidade. O coração e o cérebro do sistema: uma Correlação de Imagem Digital (DIC) de campo completo 2D sem contato, composta por uma câmera IDS e um software especialmente desenvolvido para correlação de imagem digital.

Patrick Schick, gerente de marketing de produto da IDS, diz: “A correlação de imagem digital é uma técnica de processamento de imagem que pode ser usada para analisar movimentos e deformações de objetos. Para isso, imagens de alta resolução da superfície do objeto são capturadas e depois avaliadas com a ajuda de algoritmos de software para detectar mudanças na forma, posição ou tamanho do objeto.”

Na busca pelo modelo de câmera certo para o sistema, parâmetros como interface, sensor e relação preço-desempenho foram os principais fatores decisivos.

“Para a análise da tapeçaria, são necessárias imagens de altíssima resolução com baixo ruído de imagem para capturar os mínimos detalhes”, diz Schick.

O USB 3 uEye CP atende a esses requisitos graças ao sensor CMOS de obturador rolante IMX183 particularmente sensível à luz da série STARVIS da Sony. Com a tecnologia BSI (“back-side lighting”), este sensor garante uma excelente qualidade de imagem mesmo sob condições de iluminação difíceis.

Schick acrescenta: “A câmera é, portanto, ideal para avaliações de imagem exigentes, como esse monitoramento, que ocorre com pouca luz por motivos de conservação. A câmera USB3 Vision grava imagens de alta resolução em uma frequência muito baixa durante um longo período de tempo.”

Para o projeto de pesquisa, por exemplo, o monitoramento funcionou 24 horas por dia durante um mês, com apenas uma captura de imagem por hora.

“A interface Python da IDS peak API nos permitiu desenvolver um software de forma rápida e fácil para parametrizar a câmera e capturar imagens”, explica Cécilia Gauvin.

As imagens são então processadas com DEFTAC3D, um software desenvolvido pelo French Pprime Institute especificamente para correlação de imagens digitais. Isso resulta em dados de medição de superfície total da superfície do objeto com base em milhares de coordenadas 2D ou 3D com resolução muito alta.

O deslocamento dos pontos da imagem dentro do período de exame é interpretado como uma deformação devida a uma carga mecânica ou tensão no objeto. Com base nos resultados, são gerados mapas de tensão de campo completo, bem como mapas de deformação.

Os mapas de deformação de campo completo ilustram as deformações em um material em toda a superfície. Eles, portanto, mostram se e como a tapeçaria se deformou como um todo.

Os mapas de deformação, por outro lado, fornecem informações sobre as deformações locais em um material. Eles fornecem à equipe da S-MA-CH informações sobre se e como a tapeçaria se deformou em pontos específicos.

Os mapas de deformação de campo completo são processados ​​juntamente com as descobertas de variação ambiental para entender o comportamento higromecânico da Tapeçaria de Bayeux. O comportamento higromecânico refere-se à interação entre a umidade e as propriedades mecânicas do tecido.

Isso pode ser influenciado por vários fatores, incluindo o tipo de fio usado para fazer o tecido e o tipo de tecelagem ou técnica de bordado usada para fazer a tapeçaria, o que aumenta a complexidade do estudo.

Para incorporar dados científicos ao processo de tomada de decisão, foram realizados testes em fac-símiles e na própria tapeçaria.

Nos fac-símiles, os mapas de deformação de campo completo foram combinados com os resultados de tensão da medição do sensor de força e as medições climáticas (temperatura e umidade). Os resultados permitem tirar conclusões sobre a regulação do clima para o armazenamento ideal do artefato.

Os dados coletados pelos sensores e sistema de câmeras foram documentados em tempo real para analisar tendências de longo prazo. Com a ajuda das informações fornecidas, pode-se garantir que as condições climáticas no Museu de Bayeux estejam dentro dos limites ideais para evitar danos a objetos de arte sensíveis ou exposições históricas, como a Tapeçaria de Bayeux.

Panorama

O mercado de proteção e preservação do patrimônio cultural está se abrindo lentamente para procedimentos de diagnóstico estrutural.

“Nosso objetivo é desenvolver sistemas adequados para conservadores em um sistema plug-and-play”, explica Gauvin.

Além disso, a startup francesa quer usar sistemas de visão para monitorar danos estruturais a pinturas em galerias de museus e monumentos históricos no futuro. Esta abordagem interdisciplinar torna possível avaliar a condição das exposições de forma tão abrangente que as medidas de conservação apropriadas podem ser tomadas.

Gauvin diz: “Nosso conhecimento de engenharia mecânica, combinado com processamento de imagem industrial, abre novas abordagens, expande o leque de ações e produz soluções inovadoras.”

Uma elaboração das condições de conservação para manuseio, armazenamento ou apresentação de artefatos com base nesses resultados de pesquisas interdisciplinares oferece proteção contra danos maiores.

Os produtos históricos e modernos da arte têxtil podem, assim, ser preservados da melhor maneira possível para o futuro. Componentes de processamento de imagem fazem uma contribuição valiosa para isso.

Dados e fatos sobre a exposição

  • 68 metros de comprimento
  • 52 cm de altura
  • 9 painéis de tecido de linho
  • 4 costuras
  • 10 cores de fios de lã
  • 58 cenas individuais
  • 623 pessoas
  • 202 cavalos
  • 55 cachorros
  • 505 outros animais
  • 27 edifícios
  • 41 navios e barcos
  • 49 árvores

A Tapeçaria de Bayeux, é um trabalho bordado criado na segunda metade do século XI sobre uma tira de tecido com cerca de 52 centímetros de altura.

Retratada em imagens e textos com mais de 68 metros em 58 cenas individuais, a Conquista da Inglaterra é considerada um dos monumentos pictóricos mais notáveis ​​da Alta Idade Média por causa de sua abundância de representações individuais detalhadas, iconografia bem pensada e qualidade de artesanato.

Apesar do nome, a Tapeçaria de Bayeux não é realmente uma tapeçaria, mas um bordado narrativo. É composto por imagens e inscrições de texto e compreende nove painéis de linho interligados.

Câmera

  • GigE uEye CP – sensores incrivelmente rápidos, incrivelmente confiáveis ​​e incríveis
  • Interface: USB 3 Vision
  • Modelo: U3-3800CP-C-HQ
  • Tipo de sensor: CMOS
  • Fabricante: Sony
  • Taxa de quadros: 19,5 fps
  • Resolução (hxv): 5536 x 3692
  • Obturador: Global-Shutter
  • Resolução: 20,44 MPixel
  • Dimensões: 29 x 29 x 29 mm
  • Peso: 49g
  • Conector: USB 3.0 micro-B, parafusável

Formulários

Os exemplos incluem processamento de imagem industrial, inspeção de superfície, metrologia, tecnologia médica, biotecnologia e garantia de qualidade de ciências biológicas e assim por diante.

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