Introduction of Deep Learning in Thermographic Monitoring of Cultural Heritage and Improvement by Automatic Thermogram Pre-Processing Algorithms
Notice bibliographique
Résumé
The monitoring of heritage objects is necessary due to their continuous deterioration over time. Therefore, the joint use of the most up-to-date inspection techniques with the most innovative data processing algorithms plays an important role to apply the required prevention and conservation tasks in each case study. InfraRed Thermography (IRT) is one of the most used Non-Destructive Testing (NDT) techniques in the cultural heritage field due to its advantages in the analysis of delicate objects (i.e., undisturbed, non-contact and fast inspection of large surfaces) and its continuous evolution in both the acquisition and the processing of the data acquired. Despite the good qualitative and quantitative results obtained so far, the lack of automation in the IRT data interpretation predominates, with few automatic analyses that are limited to specific conditions and the technology of the thermographic camera. Deep Learning (DL) is a data processor with a versatile solution for highly automated analysis. Then, this paper introduces the latest state-of-the-art DL model for instance segmentation, Mask Region-Convolution Neural Network (Mask R-CNN), for the automatic detection and segmentation of the position and area of different surface and subsurface defects, respectively, in two different artistic objects belonging to the same family: Marquetry. For that, active IRT experiments are applied to each marquetry. The thermal image sequences acquired are used as input dataset in the Mask R-CNN learning process. Previously, two automatic thermal image pre-processing algorithms based on thermal fundamentals are applied to the acquired data in order to improve the contrast between defective and sound areas. Good detection and segmentation results are obtained regarding state-of-the-art IRT data processing algorithms, which experience difficulty in identifying the deepest defects in the tests. In addition, the performance of the Mask R-CNN is improved by the prior application of the proposed pre-processing algorithms.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».