Tesis doctoral de Jorge Alexis Herrera Ramírez
Los sistemas multiespectrales tienen la característica principal de proporcionar acceso a informaci6n espectral de una muestra con alta resolución espacial. En esta tesis, como principal objetivo, se ha disefiado e implementado un sistema multiespectral para aplicarlo al estudio de obras de arte. Este sistema comprende dos m6dulos: el m6dulo 1 uv-vis, con una cámara ccd con sensibilidad entre 370nm y930nm, acoplada a una fuente de diodos emisores de luz(led) con 16 canales diferentes, es decir 16 1ongitudes de onda de emisión; y el módulo 2 ir, con una cámara lngaas con sensibilidad entre 930nm y 1650nm, acoplada a una fuente led con 71ongitudes de onda de emisión. Por tanto, el sistema completo abarca desde 370nm a 1650nm con un total de 23 canales. se caracterizaron ios elementos del sistema y se han realizado simulaciones para evaluar su rendimiento en la reconstrucción de reflectancias espectrales bajo condiciones ideales, condiciones de ruido de cuantificación y aditivo. Su rendimiento se evalu6 empleando la fórmula de diferencia de color ciede2000, el error cuadrático medio (rmse) y el coeficiente de bondad del ajuste (gfc). Los resultados de las simulaciones mostraron un buen rendimiento general del sistema, aunque con mejores resultados para el módulo 1 uv-vis debido a la mayor cantidad de canales led en su rango espectral. paralelamente se implementaron ios programas computacionales con sus respectivas interfaces graficas necesarias para el control del hardware usado y para el procesamiento de la información proporcionada por el sistema. Para la reconstrucción espectral empleamos un método de interpolación directa basado en splines, y ios métodos de pseudoinversa indeterminada (pse-l) y pseudoinversa simple (pse) que necesitan de un entrenamiento con un conjunto de muestras con respuestas digitales del sistema y reflectancias espectrales conocidas. El equipo se evaluó sobre muestras reales de la carta de colores color checker cccr y sobre un conjunto de pinturas al fresco realizadas con pigmentos comúnmente presentas en obras de arte. Los resultados de las métricas ciede2000,rmse ygfc mostraron que ios metodos de la pse-1 y pse tienen desempefios similares, con resultados ligeramente mejores para el segundo método. El método de interpolación presentó un rendimiento ligeramente menor, aunque tiene el valor practico de no necesitar entrenamiento. Los resultados reales para el método del pse fueron similares a ios obtenidos mediante simulación, y se mostró una vez más que el módulo 2 ir tiene un rendimiento inferior. Se concluyó que en general el desempefio del sistema era bueno, con valores ciede2000 y rmse promedio para ios métodos basados en pse del orden de 1 unidad en ambos casos. el sistema desarrollado fue aplicado a obras de arte en el museo de monasterio de pedralbes, en barcelona, y ias iglesias de sant pere, en terrassa. En el monasterio de pedralbes se capturaron diferentes imágenes de pinturas murales de la capilla de san miguel y se evalu6 el desempefio del sistema para esta aplicación de museo, mostrando un desempeño similar al reportado en las pruebas de laboratorio. También se accedió a la obra virgen de la leche que es un 61eo en tabla de gran formato. En esta obra se aprovech6 el diseño modular y de fácil movimiento del sistema para generar por composici6n una imagen completa a partir de varias imágenes menores. En las iglesias de sant pere se exploraron pinturas murales que se estima datan de las épocas visigoda (siglos vi-vii) y románica (siglos xii-xiii) para evaluar si existían características en ias pinturas que no fueran evidentes en el rango visible y que silo fueran en otros rangos espectrales. Para ello se implementaron algoritmos de realce de la información. Los resultados obtenidos en esta tesis doctoral ponen de manifiesto las potencialidades del sistema multiespecral desarrollado para la obtenci6n de información espectral en las regiones ultravioleta, visible e infrarrojo.
Datos académicos de la tesis doctoral «Diseño e implementación de un sistema multiespectral en el rango ultravioleta, visible e infrarrojo. aplicación al estudio y conservación de obras de arte«
- Título de la tesis: Diseño e implementación de un sistema multiespectral en el rango ultravioleta, visible e infrarrojo. aplicación al estudio y conservación de obras de arte
- Autor: Jorge Alexis Herrera Ramírez
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 25/03/2014
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Jaume Pujol Ramo
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Francisco javier Romero mora
- sergio Miguel Cardoso nascimento (vocal)
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