Un nuevo sistema extrae imágenes de obras pictóricas

En ciertos campos científicos, como la conservación y restauración del patrimonio histórico, donde normalmente no se dispone de grandes recursos, el uso de nuevas aplicaciones tecnológicas conduce a trabajos de mayor calidad y, además, realizados de manera mucho más rápida.

En este contexto, el Grupo de Aplicación de Telecomunicaciones Visuales (G@TV) de la Universidad Politécnica de Madrid en colaboración con el Instituto del Patrimonio Cultural Español ha desarrollado VARIM (Visión Artificial aplicada a la Reflectografía de Infrarrojos Mecanizada), un nuevo sistema capaz de adquirir y componer un mosaico de las imágenes subyacentes en una obra pictórica y que ya están utilizando más de 20 instituciones nacionales e internacionales.

Frente a otros existentes, este sistema automatiza el proceso de adquisición de las imágenes, lo que hace que el proceso sea mucho más rápido, y a su vez, la adquisición es mucho más precisa con lo que las imágenes captadas son de mayor calidad.

Los avances tecnológicos se producen cada vez en intervalos de tiempo más cortos. Este crecimiento vertiginoso hace que se puedan desarrollar nuevas aplicaciones que hasta hace no mucho resultaban impensables y que permiten centrar los esfuerzos del trabajo en aspectos más relacionados con el área de estudio, en este caso, el patrimonio artístico.

Como ejemplo de nuevas aplicaciones, la técnica de reflectografía se utiliza para obtener el dibujo subyacente de una obra pictórica utilizando una cámara sensible en la zona del infrarrojo. Así, los conservadores y restauradores pueden observar detalles que no son visibles por el ojo humano, como trazos escondidos o palabras ocultas debajo de la pintura, que les ayudan en sus tareas de análisis y conservación.

Sin embargo, para obtener un gran detalle de esta capa subyacente se necesita capturar un gran número de imágenes para, después, unirlas en un solo mosaico. Utilizando las técnicas manuales tradicionales la tarea de obtener la imagen reflectográfica de un cuadro de tamaño medio se hacía larga y tediosa a la vez que los resultados eran demasiado imperfectos. Además, las técnicas más avanzadas implicaban el uso de distintas herramientas software, lo que suponía muchas veces incompatibilidades o pérdidas de tiempo.

Con la idea de mejorar estas técnicas nació el proyecto VARIM (Visión Artificial aplicada a la Reflectografía de Infrarrojos Mecanizada). Como fruto de este proyecto el Grupo de Aplicación de Telecomunicaciones Visuales (G@TV) de la Universidad Politécnica de Madrid junto al Instituto del Patrimonio Cultural Español (antiguo IPHE) han desarrollado un sistema capaz de adquirir y componer un mosaico reflectográfico de manera automática, habiéndose llegado a unir hasta 400 imágenes de un solo cuadro.

El sistema se divide en tres módulos: un módulo de adquisición de imágenes, capaz de controlar una cámara de reflectografía; un dispositivo mecánico que posiciona la cámara de infrarrojos en una superficie de un metro cuadrado y un módulo de tratamiento de imágenes, capaz de mejorar las imágenes captadas y componerlas. Estos tres módulos se controlan a través de una sola aplicación software que, basada en una calibración y configuración previa, automatiza el proceso de adquisición y composición del mosaico utilizando técnicas de visión artificial.

El uso de este nuevo sistema implica que una tarea que anteriormente se realizaba en varias jornadas de trabajo, ahora se puede completar en apenas 1 ó 2 horas y, además, con unos resultados de mayor calidad dado que la adquisición es más precisa y las herramientas de tratamiento y composición mejoran las imágenes capturadas.

En la actualidad, la aplicación desarrollada se distribuye bajo una licencia de software libre para que conservadores, restauradores, historiadores de arte o cualquier persona interesada pueda disponer de una herramienta de composición de imágenes aunque no disponga de demasiados recursos. Ahora son más de 20 instituciones nacionales e internacionales las que están utilizando el sistema.

Por otra parte, en este momento se está ampliando el sistema para poder filtrar las imágenes en determinados rangos espectrales, utilizando cámaras de adquisición digitales sensibles en dichas bandas, y lentes multiespectrales en el rango del infrarrojo y el ultravioleta.