Mummia
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Breve descrizione del lavoro 1) Ricostruzione facciale
La ricostruzione della
fisionomia del volto di un individuo a partire dalle sue spoglie è un argomento
che ha interessato diversi studiosi a partire già dai primi anni del secolo.
Col passare degli anni le varie esperienze si sono cumulate e formano oggi
quella disciplina che va sotto il nome di Facial Reconstruction o
ricostruzione facciale, di cui sono esponenti di primo piano J.Prag e R.Neave
dell'Università di Manchester.
Obbiettivo della F.R. è quello di ottenere, a partire da un cranio, un modello
del volto dell'individuo che sia, se non somigliante, almeno scientificamente corretto
e coerente con le eventuali altre informazioni a disposizione.
Le applicazioni interessano ambiti diversi tra cui quello antropologico e
quello della medicina legale.
La tecnica si basa sulla disponibilità di tabelle dove sono indicati gli
spessori dei tessuti molli in corrispondenza di un insieme fisso di punti sul
cranio e si riassume in questi passi
- Si produce un calco del cranio.
- Sul calco, in corrispondenza ai punti fissati, si
posizionano un insieme di pioli aventi gli spessori indicati dalle
tabelle.
- Si riempiono gli spazi tra i vari pioli mediante
l'uso di creta o plastilina.
Le metodologie per compiere questo terzo step possono essere diverse.
- Si può completare il modello in base alle altre
informazioni disponibili quali il colore della pelle e il tipo dei
capelli.
Se si esclude la produzione del
calco del cranio, ad oggi tutte le fasi di questo lavoro sono eseguite a mano
da specialisti del settore.
2) Ricostruzione facciale assistita dal calcolatore
Mentre la disciplina della F.R. ha ormai una storia abbastanza lunga, le
applicazioni del calcolatore in questo ambito sono agli esordi.
L'approccio che è stato proposto
prevede diverse fasi, come illustrato nel seguente diagrammma. 
Abbiamo due fasi preliminari.
- Le analisi mediche e antropologiche sono volte a
dedurre informazioni quali la stima dell'età del soggetto, il ceppo
etnico, lo stato nutrizionale e la presenza di traumi o patologie che
possano influire sull'aspetto del volto.
- L'analisi radiologica (T.A.C.) produce una sequenza
di immagini tomografiche, cioè sezioni assiali anche riferite come slices.
Le successive fasi sono quelle
che prevedono l'ausilio del calcolatore.
- Nella ricostruzione dei tessuti duri partendo dalle
slices si produce il modello tridimensionale del cranio.
- Nella ricostruzione dei tessuti molli si sfruttano
il modello del cranio, le tabelle degli spessori dei tessuti e si tengono
in considerazione le informazioni addizionali per produrre il modello
tridimensionale del volto.
- Nella fase di applicazione delle texture si
sfruttano ancora le informazioni addizionali per completare il modello del
volto con le caratteristiche delle superfici quali il colore della pelle e
il tipo dei capelli.
I vantaggi
derivanti dall'introduzione dell'uso del calcolatore sono diversi, per primo
non si ha piu la necessita di ricorrere ai pochi specialisti del settore,
quindi la ricostruzione facciale diventa disponibile ad un insieme piu vasto di
studiosi. Il modello prodotto può essere modificato interattivamente agendo su
una serie di parametri e per ultimo Il fatto di disporre del modello in forma
elettronica permette di pubblicarlo su internet.
3) Il caso di studio
Questo particolare caso di
studio ha come soggetto il cranio di una mummia conservata al Museo
Archeologico di Firenze, di cui erano ignote datazione e provenienza. Sulla
mummia sono state condotte l'analisi della tecnica di imbalsamazione
utilizzata, l'analisi antropologica e l'analisi paleopatologica.
La datazione mediante il metodo del carbonio C14 ne ha suggerito l'appartenenza
al periodo compreso tra il 339 e il 201 a.c.
L'analisi radiologica è stata eseguita
presso l'ospedale di Careggi (Firenze) usando apparecchiature Siemens Somatom
Plus 4.
per maggiori dettagli vedere
Cineca/Visit/Mummia
Betrò.doc [1.9Mb]
.
4) Ricostruzione dei tessuti duri
Prevede i seguenti step
- Conversione delle slices dal formato Dicom3 ACR-Nema
- Operazioni di Image Processing sulle singole slices
per isolare la regione di interesse
- Generazione di un Dataset Tridimensionale in formato
VTK
- Individuazione dei valori di densita corrispondenti
ai tessuti "duri" (le ossa) e ai tessuti "molli" (la
pelle)
- Generazione delle corrispondenti isosuperfici
attraverso algoritmi di tipo Marching Cube
Per la generazione delle isosuperfici è
stato impiegato The Visualization ToolKit
Per le altre parti del lavoro è stato impiegato software dedicato sviluppato da
Roberto Gori presso il Cineca.
5) Ricostruzione dei Tessuti molli
Questo
stadio del lavoro è tuttora in via di svolgimento, sono state eseguite una
preliminare fase di documentazione sulla materia e sono stati suggeriti dei
possibili approcci al problema
L'ipotesi corrente prevede di:
- disporre della superficie del volto di un individuo
con caratteristiche antropologiche compatibili con il reperto (
eventualmente una collezione di tali superfici potrebbe venire raccolta in
un database);
- individuare i punti dove far passare questa
superficie seguendo la metodologia dei pioli usata nell'ambito della FR
;
- deformare la superficie in modo da portarla a
passare per questi punti. A questo scopo pensiamo di impiegare tecniche di
Warping.
1) Ricostruzione facciale
La ricostruzione della
fisionomia del volto di un individuo a partire dalle sue spoglie è un argomento
che ha interessato diversi studiosi a partire già dai primi anni del secolo.
Col passare degli anni le varie esperienze si sono cumulate e formano oggi
quella disciplina che va sotto il nome di Facial Reconstruction o
ricostruzione facciale, di cui sono esponenti di primo piano J.Prag e R.Neave
dell'Università di Manchester.
Obbiettivo della F.R. è quello di ottenere, a partire da un cranio, un modello
del volto dell'individuo che sia, se non somigliante, almeno scientificamente corretto
e coerente con le eventuali altre informazioni a disposizione.
Le applicazioni interessano ambiti diversi tra cui quello antropologico e
quello della medicina legale.
La tecnica si basa sulla disponibilità di tabelle dove sono indicati gli
spessori dei tessuti molli in corrispondenza di un insieme fisso di punti sul
cranio e si riassume in questi passi
- Si produce un calco del cranio.
- Sul calco, in corrispondenza ai punti fissati, si
posizionano un insieme di pioli aventi gli spessori indicati dalle
tabelle.
- Si riempiono gli spazi tra i vari pioli mediante
l'uso di creta o plastilina.
Le metodologie per compiere questo terzo step possono essere diverse. - Si può completare il modello in base alle altre
informazioni disponibili quali il colore della pelle e il tipo dei
capelli.
Se si esclude la produzione del
calco del cranio, ad oggi tutte le fasi di questo lavoro sono eseguite a mano
da specialisti del settore.
2) Ricostruzione facciale assistita dal calcolatore
Mentre la disciplina della F.R. ha ormai una storia abbastanza lunga, le
applicazioni del calcolatore in questo ambito sono agli esordi.
L'approccio che è stato proposto
prevede diverse fasi, come illustrato nel seguente diagrammma.
Abbiamo due fasi preliminari.
- Le analisi mediche e antropologiche sono volte a
dedurre informazioni quali la stima dell'età del soggetto, il ceppo
etnico, lo stato nutrizionale e la presenza di traumi o patologie che
possano influire sull'aspetto del volto.
- L'analisi radiologica (T.A.C.) produce una sequenza
di immagini tomografiche, cioè sezioni assiali anche riferite come slices.
Le successive fasi sono quelle
che prevedono l'ausilio del calcolatore.
- Nella ricostruzione dei tessuti duri partendo dalle
slices si produce il modello tridimensionale del cranio.
- Nella ricostruzione dei tessuti molli si sfruttano
il modello del cranio, le tabelle degli spessori dei tessuti e si tengono
in considerazione le informazioni addizionali per produrre il modello
tridimensionale del volto.
- Nella fase di applicazione delle texture si
sfruttano ancora le informazioni addizionali per completare il modello del
volto con le caratteristiche delle superfici quali il colore della pelle e
il tipo dei capelli.
I vantaggi
derivanti dall'introduzione dell'uso del calcolatore sono diversi, per primo
non si ha piu la necessita di ricorrere ai pochi specialisti del settore,
quindi la ricostruzione facciale diventa disponibile ad un insieme piu vasto di
studiosi. Il modello prodotto può essere modificato interattivamente agendo su
una serie di parametri e per ultimo Il fatto di disporre del modello in forma
elettronica permette di pubblicarlo su internet.
3) Il caso di studio
Questo particolare caso di
studio ha come soggetto il cranio di una mummia conservata al Museo
Archeologico di Firenze, di cui erano ignote datazione e provenienza. Sulla
mummia sono state condotte l'analisi della tecnica di imbalsamazione
utilizzata, l'analisi antropologica e l'analisi paleopatologica.
La datazione mediante il metodo del carbonio C14 ne ha suggerito l'appartenenza
al periodo compreso tra il 339 e il 201 a.c.
L'analisi radiologica è stata eseguita
presso l'ospedale di Careggi (Firenze) usando apparecchiature Siemens Somatom
Plus 4.
per maggiori dettagli vedere
Cineca/Visit/Mummia
Betrò.doc [1.9Mb]
.
4) Ricostruzione dei tessuti duri
Prevede i seguenti step
- Conversione delle slices dal formato Dicom3 ACR-Nema
- Operazioni di Image Processing sulle singole slices
per isolare la regione di interesse
- Generazione di un Dataset Tridimensionale in formato
VTK
- Individuazione dei valori di densita corrispondenti
ai tessuti "duri" (le ossa) e ai tessuti "molli" (la
pelle)
- Generazione delle corrispondenti isosuperfici
attraverso algoritmi di tipo Marching Cube
Per la generazione delle isosuperfici è
stato impiegato The Visualization ToolKit
Per le altre parti del lavoro è stato impiegato software dedicato sviluppato da
Roberto Gori presso il Cineca.
5) Ricostruzione dei Tessuti molli
Questo
stadio del lavoro è tuttora in via di svolgimento, sono state eseguite una
preliminare fase di documentazione sulla materia e sono stati suggeriti dei
possibili approcci al problema
L'ipotesi corrente prevede di:
- disporre della superficie del volto di un individuo
con caratteristiche antropologiche compatibili con il reperto (
eventualmente una collezione di tali superfici potrebbe venire raccolta in
un database);
- individuare i punti dove far passare questa
superficie seguendo la metodologia dei pioli usata nell'ambito della FR
;
- deformare la superficie in modo da portarla a
passare per questi punti. A questo scopo pensiamo di impiegare tecniche di
Warping.