ARTEMISIA

Progetto: ARTificial intelligence Extended-Multispectral Imaging Scanner for In-situ Artwork analysis

Soggetti finanziatori: Regione Lazio e MIUR 

Det. G07413 del 16.06.2021, pubblicata sul BURL n. 61 del 22.06.2021, Atto di Impegno del 18.10.2021, Avviso pubblico di LAZIO INNOVA, società in house della Regione Lazio, Accordo di programma quadro "Ricerca, Innovazione Tecnologica, Reti Telematiche" (APQ6) - Stralcio "Attuazione degli interventi programmatici e dei nuovi interventi relativi al Distretto Tecnologico per le nuove tecnologie applicate ai beni e alle attività culturali". Intervento TE1 - Invito al Centro di Eccellenza a presentare progetti per la seconda fase - Progetti RSI

Sovvenzione concessa: 149.102,48 €

Durata: 18 Mesi

Coordinatore Tecnico Scientifico: Mariangela Cestelli Guidi, INFN-Laboratori Nazionali di Frascati

e-mail: mariangela.cestelliguidi@lnf.infn.it

Figure chiave per Partner 1: Mariangela Cestelli Guidi, Antonella Balerna, Gianluca Verona Rinati, Giacomo Viviani (INFN-LNF e Tor Vergata)

Figure chiave per Partner 2: Giuseppe Bonifazi (Dipartimento di Ingegneria Chimica Materiali Ambiente – Università di Roma Università La Sapienza)

Figure chiave per Partner 3: Marcella Ioele, Barbara Lavorini, Fabio Aramini, Elisabetta Giani (Istituto Centrale per il Restauro)

Figure chiave per Partner 4: Giovanni Simeone, Mauro Simeone (Vianet S.r.l.)

Figure chiave per Partner 5: Stefano Tamascelli, Silvia Brandalesi, Alice Mantoan (XTeam Software Solutions S.r.l.)

Status: In corso

Introduzione: ARTEMISIA è un progetto di Sviluppo Sperimentale che propone l’implementazione di una tecnologia innovativa per l’identificazione in-situ dei materiali pittorici, definita come BR-RIS (Broad Spectral Range Reflectance Imaging Spectroscopy). Il progetto è volto al potenziamento della diagnostica di imaging attraverso un’estensione dell’intervallo spettrale di analisi e lo sviluppo di algoritmi di intelligenza artificiale dedicati sia al riconoscimento automatico che al monitoraggio dello stato di degrado dei materiali costituenti le opere d’arte. Il prototipo che si intende sviluppare prevede la combinazione di due tecnologie, già disponibili tra le dotazioni strumentali dei partner del progetto: l’Imaging iperspettrale (nell’intervallo spettrale VIS-NIR) e la spettroscopia InfraRossa in Trasformata di Fourier (FT-IR) in riflessione (intervallo spettrale MIR)1, ed il loro potenziamento attraverso la fusione dei dati spettroscopici, l’implementazione di algoritmi di intelligenza artificiale e la generazione di immagini informative multilivello per la creazione di una mappa “GIS” dell’opera d’arte .

 

Finalità e risultati attesi: Il progetto ARTEMISIA ha come obiettivo finale la realizzazione di un tool di analisi che supporti il restauratore/conservatore nella valutazione dello stato di conservazione dell'opera e nella pianificazione degli interventi di conservazione e restauro. In una prospettiva più ampia, il prodotto finale del progetto potrà diventare una delle tecnologie di punta per lo studio dell’arte moderna e contemporanea su scala nazionale che internazionale. Il prototipo non è presente al momento sul mercato e andrebbe a integrare e potenziare il panorama di tecnologie ad oggi esistenti, ampliando così la capacità operativa e competitiva degli operatori economici del settore che potrebbero intercettare in particolare un settore, quello dell’arte moderna e contemporanea, dove alcune tra le analisi più diffuse presentano importanti limitazioni come l’impossibilità di identificare molecole organiche (es. XRF) o disturbi che coprono il segnale utile (es. Spettroscopia Raman).

 

Idea progettuale: Il progetto ARTEMISIA è articolato in due fasi distinte: la prima inerente allo Sviluppo della Tecnologia e la seconda dedicata alla Dimostrazione, al Trasferimento Tecnologico, e Divulgazione, con i seguenti obiettivi:

Prima fase di Sviluppo della Tecnologia:

  • Lo sviluppo di un sistema motorizzato di scansione per integrare uno spettrometro infrarosso FT-IR (MIR) con una Camera Iperspettrale (VIS-NIR), così da poter realizzare la tecnologia BR-RIS (Broad Spectral Range Reflectance Imaging Spectroscopy) per immagini.
  • La sviluppo di un software in grado di riconoscere le coordinate (X, Y) della superficie pittorica indagata dallo scanner al fine di sovrapporre i risultati in un'unica immagine spettrale.
  • Realizzazione di provini di riferimento, supportata da uno studio approfondito sui materiali, le preparazioni dei supporti, i formulati chimici in commercio, e dallo studio di opere d’arte in restauro. Creazione di una banca dati di spettri acquisiti, con le strumentazioni focus del progetto, su provini
  • Validazione del software di riconoscimento automatico sui provini mediante il supporto anche di altre tecniche diagnostiche (Fluorescenza UV, LIF, Spettroscopia Raman, SEM-EDS, Fluorescenza dei raggi X).
  • Seconda fase di Dimostrazione del sistema in ambiente operativo, Trasferimento Tecnologico e Divulgazione:
  • Test e validazione del prototipo in ambiente operativo (laboratori di restauro ICR e nel Museo Fondazione Carlo Bilotti di Roma) su opere da caratterizzare.
  • Dimostrazione e Trasferimento tecnologico nell’utilizzo autonomo del prototipo da parte degli end users (restauratori, conservatori) mediante la realizzazione di una masterclass.
  • Attività di divulgazione e disseminazione, anche attraverso una serie di incontri dedicati (Focus Group) con gli operatori del settore dei Beni Culturali del Lazio.
  • Accesso all’utilizzo mediante canali di offerta di servizi già consolidati, come ad esempio dalla rete INFN-CHNet http://chnet.infn.it/it/tariffario-conto-terzi/

Il progetto è organizzato secondo i seguenti Work Package: WP0 “Coordinamento di Progetto”, WP1 “Realizzazione dello scanner iperspettrale esteso nel visibile e medio infrarosso (BR-RIS)”, WP2 “Realizzazione del Software di riconoscimento automatico mediante intelligenza artificiale ed della User Interface (UI)”, WP3 “Creazione della Banca Dati”, WP4 “Test, Validazione, Dimostrazione e Trasferimento tecnologico del prototipo in situ”, WP5 “Disseminazione dei risultati, realizzazione di contenuti multimediali, definizione della strategia di exploitation e open day finale”.