Focus

L'arte in stereovisione

L'Italia è uno dei Paesi con la maggior concentrazione di beni artistici al mondo; la tutela di tale patrimonio richiede il contributo della scienza e della tecnica, anche mediante finanziamenti mirati. Per rispondere ad un bando specifico, si è costituito nel 2001 il Consorzio SIINDA (Sistemi Innovativi di Indagine e Diagnosi Assistita), per dare vita al progetto di ricerca omonimo. Partecipano al Consorzio tre società private e quattro enti pubblici (tra cui il CNR). Lo scopo è la realizzazione di un sistema integrato di conoscenza per i beni culturali, in particolare per il Teatro Romano d'Aosta (la Regione Autonoma è uno degli Enti consorziati).
Si è così realizzato il Sistema di Stereovisione Attiva (SVA). Esso si compone di tre telecamere digitali, una con obbiettivo grandangolare, e due con teleobbiettivo; queste ultime sono montate su altrettante tavole rotanti, a loro volta montate su un corpo rotante ad asse ortogonale. Guidate dalla telecamera con grandangolo, le due telecamere con teleobbiettivo ruotano fino a puntare entrambe sullo stesso bersaglio; la misura dei tre angoli di puntamento permette di determinare per triangolazione le coordinate spaziali del bersaglio. Ciò permette, a esempio, di ritrovare il sistema di riferimento a seguito di riposizionamenti dello strumento, ad esempio dopo restauri o ispezioni periodiche. Con le immagini si effettuano ulteriori indagini integrate: colorimetriche pixel per pixel, rilevazione automatica di punti notevoli (bersagli naturali utilizzati per la convergenza delle due telecamere, e per "navigare" all'interno dell'immagine), e ricostruzione della tessitura superficiale. Il SVA nasce dalla collaborazione di IMGC-CNR, IEIIT-CNR e IEN: l'IMGC ha la responsabilità di progetto, realizzazione e messa in punto meccanici dello strumento, e delle misure a coordinate; l'IEIIT è responsabile dell'elaborazione d'immagine, della ricostruzione della tessitura superficiale, dell'interfaccia utente e dell'integrazione di sistema; l'IEN si occupa della stereovisione, e delle misure colorimetriche.
Lo strumento ha risoluzione angolare di 18 µrad e base di 800 mm, che portano a risoluzioni di 50 µm nel piano dell'immagine, e 400 µm nella direzione di vista, a 3 m di distanza. Nel corso del 2003 si sono sperimentate tecniche alternative per la messa in punto dello strumento; ciò ha richiesto il progetto e la realizzazione di un campione dimensionale lineare da 800 mm con 6 bersagli ben rilevabili dalle telecamere, interamente fatto di invar (acciaio speciale a bassa dilatazione termica) per permetterne l'uso all'aperto. Le prove in campo presso il Teatro Romano d'Aosta, dove si sono confrontate le coordinate di bersagli fissati sul monumento misurare con il SVA e con tradizionali metodi fotogrammetrici, hanno mostrato corrispondenze dell'ordine di 2-3 mm.
Questa ricerca è una collaborazione fra ricerca pubblica e privata, al servizio del patrimonio artistico e culturale del Paese.

Immagini: