27 maggio 2021

L' AI a disposizione del patrimonio artistico

IL BISOGNO


Una documentazione fotografica idonea e dettagliata, basata su tecniche di imaging on site, rappresenta un importante strumento per supportare azioni di controllo e di monitoraggio dello stato di conservazione di un’opera d’arte.

Ma quando il patrimonio artistico è enorme, come nel nostro Paese, e molte delle opere sono difficili da raggiungere di persona, come si può sistematizzare questa attività di monitoraggio?

La soluzione può rifarsi ai recenti passi avanti della medicina o della manutenzione, in cui la “remotizzazione” di persone esperte, che con adeguate tecnologie riescono a vedere il paziente o la macchina direttamente dal proprio ufficio e quindi agire sul caso, dando indicazioni o avviando opportune azioni di intervento. Alla telemedicina e alla telemanutenzione si può oggi affiancare la teletutela del patrimonio artistico, con una delocalizzazione dell’esperto d’arte, restauratore, archeologo, ecc. Questi esperti hanno accesso a sistemi di acquisizione di immagini che talvolta sono più semplici, ad esempio tramite una telecamera fissa posizionata all’interno di un museo, in cui la posizione dell’opera è sempre uguale e le luci non cambiano da foto a foto, ma talvolta richiedono rilevazioni più sofisticate: opere a cielo aperto la cui illuminazione cambia a seconda dell’ora, del giorno e delle condizioni atmosferiche, manufatti in posizioni accessibili solo tramite ponteggi o droni, ecc. In queste situazioni.

Il bisogno che nasce è dunque avere a disposizione un sistema che acquisisca tali immagini di opere d’arte, ne gestisca un utile insieme di informazioni, in primis la loro georeferenziazione e i dati di acquisizione, fornendo un insieme di strumenti di computer vision che ne consentano l’analisi più automatica possibile, ad esempio tramite l’applicazione di filtri che evidenzino specifici danneggiamenti, o ritagliando nelle immagini le aree che l’esperto deve visionare con maggiore attenzione.

 

LA SOLUZIONE


Nasce così la soluzione realizzata da Agic Innovation: un sistema che permette di confrontare le immagini rilevate e di identificare eventuali danneggiamenti, modifiche alle cromie e allo stato delle superfici, supportando la corretta interpretazione dei risultati della diagnostica finalizzata ad interventi di restauro.

La soluzione creata integra una Microsoft PowerApp con una orchestrazione di processi in cloud realizzata tramite il servizio Azure Logic App, interfacciato con uno Azure Blob Storage di immagini. Il concetto sottostante è stato realizzare un caso di integration platform as a service (iPaaS), scalabile e “consumabile” secondo i bisogni specifici.

La soluzione progettata implementa meccanismi di Intelligenza Artificiale che abilitano diverse analisi automatiche sulle immagini. Permettono, infatti, di identificare e distinguere piccole porzioni di superfici, attribuendo a queste l’immagine di origine più estesa. Inoltre, garantiscono il riconoscimento di una stessa immagine anche a fronte di diverse angolazioni, illuminazioni e qualsiasi particolare condizione esterna, individuando e superando gli elementi di soggettività del rilievo fotografico per pervenire alla corretta identificazione del soggetto.

A partire da uno specifico bene artistico, scelto dall’utilizzatore, è possibile accedere all’archivio di tutte le immagini di interesse rilevate per il soggetto in analisi, il che permette di confrontare le caratteristiche di differenti rilievi, successivi nel tempo, e di individuare la presenza e l’entità di danneggiamenti o usure.


La flessibilità dello strumento lo rende adattabile a diversi bisogni, quali il monitoraggio di immobili e opere d’arte di pregio, come dipinti, sculture, monumenti e siti archeologici.

Oltre a consentire di individuare e localizzare i danneggiamenti, lo strumento permette di collezionare informazioni anagrafiche e georeferenziate delle opere, come il titolo, l’autore, la data di realizzazione, la posizione geografica, la tipologia di opera, le date relative a rilievi successivi nel tempo e il numero totale di rilievi archiviati nel sistema. In definitiva la soluzione, oltre a costituire uno strumento per l’ottimizzazione del processo di monitoraggio e manutenzione dei beni artistici, genera un archivio contenente informazioni e generalità delle opere, la cui digitalizzazione ne garantisce l’ubiquità, la visibilità e la condivisione, valorizzando in modo ancor più significativo la conservazione del bene in tutti i suoi aspetti.

 

DAL PATRIMONIO ARTISTICO VERSO MOLTE ALTRE APPLICAZIONI


La conservazione e il mantenimento del patrimonio artistico e culturale viene ampiamente considerato un obiettivo da perseguire. Tuttavia sono molti i fattori sociali e naturali che minacciano tale patrimonio, che rischia di deteriorarsi e danneggiarsi nel tempo. Di conseguenza sono necessarie ispezioni visive con cadenza regolare volte alla loro conservazione e preservazione. Tali ispezioni sono convenzionalmente manuali, richiedono molto tempo, con attività spesso suscettibili di errore se svolte in condizioni non ottimali. In questo contesto la soluzione proposta si pone come sistema innovativo più economico, veloce, sicuro e meno incline all'errore umano rispetto all'ispezione manuale.

Il recente report del World Economic Forum mostra come l’intelligenza artificiale sia una tecnologia che più dell’80% delle aziende ritiene di dover adottare entro il 2025, e il settore artistico e culturale ha tutte le potenzialità per rientrare in questo piano di sviluppo digitale.

Il monitoraggio di caratteristiche delle immagini a fini diagnostici e di controllo apre la strada ad innumerevoli applicazioni, ad esempio in ambito sanitario, industriale, governativo, nella vendita al dettaglio e nell’e-commerce. Nell’assistenza sanitaria, ad esempio, l'analisi delle immagini unita a meccanismi di intelligenza artificiale offre opportunità in aree terapeutiche come la diagnostica, la prevenzione e la cura di patologie. In aggiunta, ottimizza le modalità di ricostruzione delle immagini, riducendo gli artefatti dovuti al movimento del paziente e può essere addestrata per rilevare anomalie, sfruttando algoritmi allenati su particolari metodiche di diagnostica, come le risonanze magnetiche e i raggi X. Gli strumenti di annotazione dei dati, poi, supportano i responsabili nella generazione automatica di referti. Applicazioni nel settore industriale sono relative al rilevamento di problemi di qualità nei semilavorati durante la produzione o nei prodotti finiti. La possibilità di acquisire immagini trova applicazioni anche nel settore delle costruzioni e della sicurezza, dove sistemi di imaging ad onde millimetriche permettono per rilevare difetti occultati, nascosti o non riconoscibili ad occhio nudo. La possibilità di etichettare immagini rilevate, poi, permette ad acquirenti online di cercare capi di abbigliamento o accessori scattando una foto della trama, della stampa o del colore che preferiscono, e sfruttando l’immagine per ricercare prodotti aventi caratteristiche simili, in diversi inventari. Tali tecnologie trovano impiego anche nel settore automobilistico, permettendo alle auto a guida autonoma di leggere semafori, segnaletiche stradali, di rilevare gli ostacoli e avvisare il conducente della vicinanza a passaggi pedonali, guardrail o simili.

 

Il Laboratorio di Intelligenza Artificiale è disponibile per mostrare gratuitamente come beneficiare delle più recenti applicazioni AI leggi qui come.