Zavirite u umetničke objekte: Novi algoritam čini CT skeniranje pristupačnijim

Zavirite u umetničke objekte: Novi algoritam čini CT skeniranje pristupačnijim

Rendgenski skener, nekoliko malih metalnih kuglica i novorazvijeni algoritam. To je sve što vam je potrebno da napravite 3D model koji vam omogućava da pogledate unutar umetničkih objekata bez da ih demontirate. Zahvaljujući istraživanju Francien Bossema (Centrum Wiskunde & Informatica i Leiden Institute of Advanced Computer Science), muzeji sada mogu da koriste postojeću rendgensku opremu kao CT skenere, bez potrebe da kupuju tako skup i komplikovan uređaj.

Šta se nalazi u unutrašnjosti umetničkog predmeta? Da bi odgovorili na to pitanje, stručnjaci za umetnost mogu da koriste rendgenski aparat. Neki muzeji poseduju jedan za pregled svojih predmeta. Oni koriste mašinu da vide da li neki predmet ima crva, na primer, i u kojoj meri. Ali takvi rendgenski zraci imaju nedostatke.

Vidite sve jedno na drugom bez dubine, tako da nikada ne možete napraviti poprečni presek objekta. CT skener to može da uradi, ali mnogi muzeji ga ne mogu priuštiti. Bosema i njen supervizor Joost Batenburg pitali su se: možemo li bolje iskoristiti ono što već imamo?

CT skener je zapravo rendgenski skener koji snima objekat iz svih uglova. Dakle, uzimate stotine ili hiljade rendgenskih snimaka zaredom. Zatim koristite algoritam za rekonstrukciju da biste koristili te fotografije za kreiranje 3D modela objekta, koji možete digitalno seći u različitim pravcima.

Sa profesionalnim CT skenerom, kao u bolnici, automatizovano je saznanje tačnog položaja svih delova. Bossema je sada razvio algoritam za prikupljanje tog znanja nakon što je skeniranje napravljeno. Dakle, jednostavan rendgenski skener postaje ambiciozni CT skener.

Čuli smo za rendgenski skener i algoritam, ali šta je sa tim malim metalnim kuglicama? Bosema je rekao: „Da biste napravili CT skeniranje, morate biti u mogućnosti da pomerate rendgenski aparat oko objekta. Kada to uradite, morate tačno da znate gde je sve bilo tokom skeniranja. Gde je izvor u odnosu na gramofona za koliko stepeni se nalazi između dva rendgenska zraka.

Ove kuglice imaju veoma veliku gustinu i postaju debele crne tačke na rendgenskoj fotografiji. „Tražimo crne tačke na tim rendgenskim zracima, koje se prirodno pomeraju kada okrenete objekat. Sa ovim referentnim tačkama možete izračunati koliko je objekat rotiran. Ako znate da za sve fotografije možete konstruisati 3D slika objekta“, dodala je ona.

Bosema je testirao algoritam na četiri različite lokacije, uključujući tri muzeja. U Rijksmuseumu u Amsterdamu i Britanskom muzeju u Londonu sama je uradila merenja. U Muzeju J. Paul Gettija u Los Anđelesu davala je uputstva samo putem e-pošte i Zoom-a. Ovim Bosema zaključuje da bi metoda mogla biti opšte primenljiva.

Rekla je: „Ako znate programski jezik Pithon, u osnovi možete da koristite moj softver. Ali za stručnjake za umetnost, to bi mogao biti most predaleko.“ Pristupačniji korisnički interfejs bi mogao da pomogne, ali to je izvan Bosseminog istraživanja. Ona se nada da će neko imati vremena i prostora da nastavi projekat.

Izgradnja mostova između nauke i istraživanja umetnosti zaista privlači Bosemu. „Moje istraživanje zaista ima i praktičnu primenu. Ne samo da sam pisao sopstvene članke o algoritmu i tehnici iza njega, već sam i koautor članaka kolega, jer sam sa svojom tehnikom sarađivao na projektima drugih istraživača na Muzej mi se to jako sviđa, što moje istraživanje zauzvrat olakšava rad mojim kolegama“, objasnila je ona.

Bosema za sada nije spreman da napusti muzejski svet. Ovog leta će provesti deset nedelja radeći sa CT skeniranjem u Gettiju u Los Anđelesu, a takođe je i postdoktorski saradnik u Rijksmuseum Amsterdamu.

Pored matematike, Bosema je studirao naučnu komunikaciju. To joj je mnogo pomoglo tokom doktorata. istraživanje, kaže ona. „Ovaj projekat podrazumeva dosta komunikacije jer radim sa ljudima u muzeju koji imaju veoma različitu pozadinu od moje. Oni često ne znaju šta je algoritam ili šta CT skener može da uradi za njihov rad. Veoma je zabavno i važno da razumeju šta im treba u matematici, tako da me to čini jedinstvenim kao istraživača.