Neue Ansätze zur Untersuchung von Schäden aufgrund von Umweltfluktuationen bei Textilobjekten durch Bildverarbeitung mit IDS-Kameras.
Die präventive Konservierung spielt eine wichtige Rolle bei der Erhaltung von Kunstwerken und Gütern kulturellen Gegebenheiten. Um ihren authentischen Zustand so lange wie möglich zu erhalten, ist es unerlässlich, die Geschwindigkeit zu verlangsamen Alterungsprozesse und die Bewertung von Faktoren, die zu Materialveränderungen führen. Dazu müssen wir das Objekt in seiner Gesamtheit erfassen und verstehen. Methoden der Wissenschaft vom kulturellen Erbe, um das Verhalten von Materialien zu verstehen, sind wichtige Parameter, die eine interdisziplinärer Ansatz. Textilien zählen zu den empfindlichsten Kunst- und Kulturgütern. Unter Während ihrer Herstellung und Handhabung, ihrer Präsentation und Aufbewahrung werden sie oft Einflüssen ausgesetzt, die sich negativ auf ihr Material auswirken können. Das Start-up Französisch S-MA-C-H befasste sich mit der Wandteppich von Bayeux im Rahmen eines Forschungsprojekts und hat entwickelte mit Hilfe von IDS-Kameras ein System, das wertvolle Informationen für eine eine optimale Aufbewahrung und Präsentation dieses zerbrechlichen und außergewöhnlichen Objekts. Die Expertise der Konservatoren- Restauratoren, kombiniert mit modernster Technologie, ermöglicht die rechtzeitige Erkennung von Faktoren potenziell schädlich sind, zu minimieren oder im besten Fall ganz auszuschließen.
Das System wurde für eine umfassende Studie über das mechanische Verhalten der Tapete von Bayeux. Diese Studie wurde von der Regionaldirektion für kulturelle Angelegenheiten in Auftrag gegeben und finanziert. Normandie. " Wir brachten unser Fachwissen im Maschinenbau ein und überwachten die Verformungen und Belastungen des gesamten Wandteppichs. Neben der Kontrolle halfen wir bei die Entwicklung von Lösungen für die Erhaltung. Dabei ging es um die Klassifizierung und Bewertung des Risikoniveaus für die Tapisserie und ihre Empfindlichkeit gegenüber dem Umgebungsklima ", sagt Cécilia Gauvin, Mitbegründerin und Direktorin von S-MA-. C-H. Ein multidisziplinäres Team aus Textilkonservatoren/-restauratoren und Konservierungsberatern und Denkmalschützern die Reaktion des Objekts auf die Veränderungen in der Umgebung. entsprechenden Umweltstandards. " Das Projekt befasste sich mit zwei zentralen Fragen: Was sind die optimale Parameter für die Präsentation auf schrägen Ständern und wie reagiert der Wandteppich auf sein Mikroklima? "
Um diese Fragen beantworten zu können, wurde der Wandteppich mit Temperatursensoren überwacht und Feuchtigkeitssensoren sowie durch Kraftsensoren zur Feststellung der Schwerkraft. Das Herz und das Gehirn des Systems: eine berührungslose 2D-Vollfeld-Digitalbildkorrelation (DIC), bestehend aus einer IDS-Kamera sowie einer selbst entwickelten Software für die digitale Bildkorrelation.
" Die digitale Bildkorrelation ist ein Verfahren der Bildverarbeitung, bei dem die Bewegungen und Verformungen von Objekten. Dazu werden hochauflösende Bilder der Oberfläche von des Objekts werden aufgenommen und dann mithilfe von Softwarealgorithmen analysiert, um Formveränderungen zu erkennen, von Position oder Größe des Objekts ", erklärt Patrick Schick, Produktmarketingmanager bei IDS. Bei der Suche nach dem richtigen Kameramodell für das System sind es vor allem Parameter wie die Schnittstelle, der Sensor und das Preis-Leistungs-Verhältnis, die ausschlaggebend waren. " Die Analyse des Wandteppichs erfordert Aufnahmen sehr hochauflösende Aufnahmen mit geringem Bildrauschen, um auch kleinste Details zu erfassen ". Die Kamera USB 3 uEye CP eingesetzte Kamera erfüllt diese Anforderungen dank des IMX183 Rolling-Shutter-CMOS-Sensors der STARVIS-Serie von Sony, die besonders lichtempfindlich ist. Dieser sorgt für eine Bildqualität außergewöhnlich gut dank der BSI-Technologie ("back side illumination"), selbst bei Lichtverhältnissen schwierig. " Die Kamera ist daher ideal für anspruchsvolle Bildauswertungen wie diese Kontrolle, die für aus konservatorischen Gründen bei schlechten Lichtverhältnissen stattfindet. Die USB3 Vision-Kamera nimmt dann über einen längeren Zeitraum hochauflösende Bilder mit sehr niedriger Frequenz auf ", fügt Patrick Schick. Für das Forschungsprojekt lief die Steuerung zum Beispiel 24 Stunden am Tag während einen Monat lang mit nur einer Aufnahme pro Stunde.
" Die Python-Schnittstelle der IDS peak API ermöglichte uns die schnelle und einfache Entwicklung eines Software zum Einrichten der Kamera und zum Aufnehmen von Bildern " Cécilia Gauvin, Mitbegründerin und erklärt die Direktorin von S-MA-C-H. Die Bilder werden dann mit DEFTAC3D, einer Software speziell entwickelt von das französische Institut Prime für die digitale Bildkorrelation. Daraus ergibt sich Messdaten über die gesamte Oberfläche des Objekts, basierend auf Tausenden von 2D- oder 3D-Koordinaten zu sehr hohe Auflösung. Die Bewegung der Pixel während des Analysezeitraums wird als Verformung durch eine Belastung oder mechanische Beanspruchung des Objekts. Auf der Grundlage der Ergebnisse Vollfeld-Deformationskarten sowie Deformationskarten werden erstellt.
Vollfeld-Deformationskarten veranschaulichen die Verschiebungen eines Materials über seine gesamte Oberfläche. Sie zeigen also, ob und wie sich der Wandteppich insgesamt verformt hat. Die Deformationskarten hingegen Sie geben Auskunft über lokale Verformungen innerhalb eines Materials. Sie zeigen den Mitarbeiter von S-MA-CH, ob sich der Wandteppich an bestimmten Stellen verzogen hat, und liefern Informationen über die Art und Weise, wie sie es getan hat. Vollfeld-Verzerrungskarten werden zusammen mit den Wissen über Umweltvariationen, um das hygromechanische Verhalten zu verstehen des Wandteppichs von Bayeux. Das hygromechanische Verhalten bezieht sich hier auf die Wechselwirkung zwischen Feuchtigkeit und die mechanischen Eigenschaften des Textils. Dies kann durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden, u. a. durch die Art des verwendeten Garns zur Herstellung des Stoffes und die Art der Web- oder Sticktechnik, die zur Herstellung des Wandteppichs angewandt wurde, was zur Komplexität der Studie beiträgt.
Um wissenschaftliche Erkenntnisse in den Entscheidungsprozess einfließen zu lassen, wurden sowohl Tests auf Kopien und auf dem Wandteppich selbst. Auf den Kopien wurden die Vollfeldverzerrungskarten kombiniert mit den Spannungsergebnissen aus den Messungen des Kraftsensors und den Messungen klimatischen Bedingungen (Temperatur und Luftfeuchtigkeit). Aus den Ergebnissen lassen sich Rückschlüsse auf die Regulierung ziehen des Klimas, um eine optimale Erhaltung des Objekts zu erreichen. Die von den Sensoren und dem Kamerasystem gesammelten Daten wurden in Echtzeit dokumentiert, um langfristige Trends zu analysieren. Die bereitgestellten Informationen stellen sicher, dass die Bedingungen des Museums von Bayeux innerhalb der optimalen Grenzen liegen, um Schäden an den zerbrechliche Kunstwerke oder historische Ausstellungsstücke wie den Wandteppich von Bayeux.
Perspektiven
Der Markt für den Schutz und die Erhaltung des kulturellen Erbes öffnet sich langsam für Methoden der strukturelle Diagnose. " Unser Ziel ist es, entsprechende Systeme für die konservativ in einem Plug-and-Play-System ", erklärte Cécilia Gauvin. Darüber hinaus ist das französische Startup möchte in Zukunft strukturelle Schäden an Gemälden in Museumsgalerien überwachen und die historischen Denkmälern mithilfe von Visionssystemen. Dieser disziplinübergreifende Ansatz ermöglicht es den Zustand der Exponate umfassend genug zu bewerten, um Maßnahmen zu ergreifen und die notwendigen Schutzmaßnahmen. " Unsere Kenntnisse im Maschinenbau, kombiniert mit der Verarbeitung von Industrieimage, eröffnen neue Ansätze, erweitern den Handlungsspielraum und bringen innovative Lösungen. "
Eine Ausarbeitung der Aufbewahrungsbedingungen für die Handhabung, Lagerung oder Präsentation von Objekte, die auf diesen interdisziplinären Forschungsergebnissen beruht, bietet Schutz vor weiteren Schäden zu vermeiden. Historische und moderne Produkte der Textilkunst können so bestmöglich erhalten werden, um die Zukunft zu sehen. Die Komponenten der Bildverarbeitung leisten hierbei einen wertvollen Beitrag.
Einige Zahlen zur Tapisserie
68 Meter lang
52 cm hoch
9 Bahnen gewebter Stoff
4 Nähte
10 Farben von Wollgarnen
58 einzelne Szenen
623 Personen
202 Pferde
55 Hunde
505 andere Tiere
27 Gebäude
41 Schiffe und Boote
49 Bäume
Der Wandteppich von Bayeux ist eine Stickerei, die in der zweiten Hälfte des 11. Jahrhunderts auf einem Stoffstreifen, der etwa 52 cm hoch ist. Die Eroberung Englands, dargestellt in Bildern und Text auf 68 Metern in 58 Szenen, gilt als eines der bedeutendsten Bilddenkmäler der Welt. des frühen Mittelalters aufgrund der Fülle an detaillierten individuellen Darstellungen, der durchdachte Ikonografie und die Qualität des Kunsthandwerks. Trotz seines Namens ist der Wandteppich von Bayeux nicht ist kein Wandteppich, sondern eher eine erzählende Stickerei. Sie besteht aus Bildern und Inschriften, und besteht aus neun miteinander verbundenen Leinwandbahnen. Kamera GigE uEye CP - außergewöhnliche Geschwindigkeit, außergewöhnliche Zuverlässigkeit, außergewöhnliche Sensoren
Schnittstelle: USB 3 Vision
Modell : U3-3800CP-C-HQ
Sensortyp: CMOS
Hersteller : Sony-
Bildfrequenz: 19,5 Bilder pro Sekunde
Auflösung (H x V): 5536 x 3692
Verschluss: Global Shutter
Auflösung: 20,44 MPixel
Maße: 29 x 29 x 29 mm
Gewicht: 49 g
Anschluss: USB 3.0 Micro-B, verschraubbar
Anwendungen: industrielle Bildverarbeitung, Oberflächeninspektion, Messtechnik, Techniken Medizin, Biotechnologie und Biowissenschaften Qualitätssicherung u. a.