Imaging Avanzato per l’Analisi e il Monitoraggio in Agricoltura, Beni Culturali e Controlli Non Distruttivi
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Imaging Avanzato per l’Analisi e il Monitoraggio in Agricoltura, Beni Culturali e Controlli Non Distruttivi

Descrizione dell’attività di ricerca:

L’attività di ricerca è finalizzata allo sviluppo di metodologie innovative di analisi e diagnostica
basate prevalentemente sull’impiego di tecnologie di imaging avanzato. Nell’ambito di tale
attività, attraverso l’utilizzo di camere e strumentazioni in dotazione al Laboratorio di Termografia
e Imaging Infrarosso dell’ISASI-CNR, operanti nelle regioni spettrali VIS, NIR, SWIR, MWIR e LWIR,
vengono sviluppati sistemi di image sensing per analisi non invasive, con applicazioni nei settori
dell’agricoltura di precisione, dei beni culturali e della diagnostica non distruttiva (NDT). L’analisi
dei campioni viene condotta sia in modalità passiva, ovvero in condizioni di illuminazione naturale
o operative ordinarie, sia in modalità attiva, monitorando il comportamento del campione prima,
durante e dopo la stimolazione mediante sorgenti luminose coerenti e non coerenti, operanti tra
l’UV e il NIR. Le informazioni ottenute consentono lo sviluppo di nuovi sistemi di analisi basati su
immagini per il monitoraggio di proprietà strutturali e funzionali dei campioni investigati e lo
studio della loro risposta a stimoli luminosi di diversa natura, contribuendo alla comprensione dei
meccanismi fisici che ne regolano il comportamento. Una parte dell’attività di ricerca è dedicata
alla definizione di protocolli operativi specifici e allo sviluppo di procedure di analisi home-made,
realizzate mediante l’utilizzo di ambienti di calcolo quali MATLAB e del linguaggio di
programmazione C++.

Personale coinvolto:

M. Rippa | P. Mormile |

Collaborazioni Nazionali ed Internazionali:

  • CNR (Istituto per la Protezione Sostenibile delle Piante – IPSP; Istituto per i Polimeri, Compositi e Biomateriali – IPCB )
  • CAAS – Chinese Academy of Agricultural Sciences (Istituto per l’ambiente e lo sviluppo sostenibile in agricoltura)
  • Institute of Informatics, Slovak Academy of Sciences
  • DFKI – German Research Center for Artificial Intelligence
  • Università di Napoli “Federico II” (Dipartimento di Agraria, Dipartimenti di Farmacia, Dipartimento di Ingegneria Chimica, dei Materiali e della Produzione Industriale)
  • Università di Salerno (Dipartimenti di Farmacia – DIFARMA)
  • Università degli studi “Suor Orsola Benincasa”
  • Università degli studi di Napoli Parthenope (Dipartimento d’Ingegneria)
  • Centro di Ricerca per la cerealicoltura e Colture Industriali (CREA-CI)

Collaborazioni Nazionali ed Internazionali:

Attrezzature/strumentazioni:

  • Termocamera MWIR: FLIR X6580 sc – range spettratrale: 3-5 µm, sensore InSb, FPA 640×512.
  • Termocamera LWIR: AVIO TVS 500 – range spettratrale: 8-14 µm, sensore microbolometrico, FPA 320X240.
  • Camera SWIR: XEVA 320 – range spettratrale: 0.9-1.7 µm, sensore InGaAs, FPA 320×256.
  • Termocamera MWIR: LAND FTI6 – range spettratrale: 3-5 µm, sensore HgCdTe, FPA 256×256
  • Camera NIR: FLIR Grasshoper3, GS3-U3-41C6NIR-C, 1” CMOS.
  • Hyperspectral Camera NIREOS (400-1000 nm)
  • Macchina per Incisione Laser CO2 – VEVOR. Piano di Lavoro 30x50cm Potenza laser 50W
  • Camera a colore polarizzata: FLIR Blackfly S, BFS-U3-51S5PC-C, 2/3” CMOS.
  • Filtri: Dotazione di filtri spettrali nella regione 700-1500 nm
  • Spettrofotometro: Ocean Optics MAYA 2000 pro – spettrofotometro con funzione di colorimetro dotato di fibre ottiche con core 400 µm. range spettrale di acquisizione: 165-1100 nm.
  • Fari Infrarossi: CANTRONIC System – sistema di illuminazione infrarosso costituito da due fari con matrice a led di 20 W e picco di emissione a λ=940 nm.
  • Sorgente luminosa alogena: Ocean Optics DH-mini – sorgente luminosa UV-Vis-NIR.
  • Sorgente di calibrazione luminosa: Ocean Optics DH-2000 – range di calibrazione UV-Vis.
  • Sorgente di illuminazione impulsata: ELINCHROM Zoom Action Head – lampada flash con supporto dotato di meccanismo di zoom.
  • Sistema di controllo per lampade impulsate (flash): ELINCHROM Digital 2400 RX – generazione di impulsi luminosi flash di 2400 W/s.
  • Sorgenti di illuminazione alogene: PAR- 64 LB – 4 fari di alogeni con supporto metallico.
  • Sistema di controllo per lampade per forma d’onda variabile: Multi DES V 2.0.
  • Sistema dimmer a 6 canali HQ Power
  • Stazione di acquisizione digitale multicanale: FLUKE 2638A – acquisizione di segnali DC/AC (100 mV – 300 V), resistenze (100 Ω – 100 MΩ) e termocoppie (-200 °C – 1000 °C) su 22 canali.
  • Termocoppie: Sistema di 12 termocoppie di tipo K con prolunghe di lunghezza 10 m per rilevamento in campo.
  • Sorgenti di illuminazione led RGB e bianche: Power LED – strip flessibili di LED RGB e bianchi di lunghezza 5 m con 60 led/metro.
  • Sorgenti di illuminazione UVA/UVB: Lampade PHILIPS con range spettrale di emissione nella regione UVA (TL-D 18 W) ed UVB (broadband TL 20W).
  • Banco ottico: Newport RS 100 – dim. 180×120 cm, con 4 supporti a flusso laminare PL 2000.

    • Progetti e contratti attivi:

    • PSR 2014/2020 Misura 16 -Tipologia di intervento 19.2.1 – Bando Misura 16.1.2

      Titolo: INnovare il comparto Agroalimentare moduLAndo la radiazione solaRE
      Acronimo: INALARE
      Ente finanziatore: Regione Campania
      Periodo di attività: 14/02/2024 – in corso
      Coordinate: DDR 599 del 17 ott 2023.
      Link: Al momento non disponibile.
      Responsabile progetto: M. Rippa (Responsabile Scientifico ISASI CNR).

    • Progetto comune di ricerca CNR/ DFKI (German Research Center for Artificial Intelligence) – biennio 2025-2026
      Titolo: ARTificial Intelligence to Support Infrared Imaging Techniques for Cultural Heritage safeguard
      Acronimo: ARTIST-CH
      Ente finanziatore:: CNR
      Periodo di attività: 16/01/2025 – in corso.
      Responsabile Progetto: M. Rippa
    • Accordo di collaborazione con la Soprintendenza Archeologia Belle Arti e Paesaggio per l’area metropolitana di Napoli (Ex. Art. 15 L.N. 241/1990)
      Titolo attività: Applicazioni dell’Imaging Infrarosso per l’analisi ed il monitoraggio di opere d’arte e siti d’interesse storico
      Periodo di attività: 21/07/2022 – in corso.
      Responsabile progetto: M. Rippa
    • Accordo di collaborazione con la Soprintendenza Archeologia Belle Arti e Paesaggio per il comune di Napoli (Ex. Art. 15 L.N. 241/1990)
      Titolo attività: Applicazione di tecniche non distruttive per l’analisi ed il monitoraggio di opere d’arte e siti d’interesse storico.
      Periodo di attività: 20/03/2024 – in corso.
      Responsabile progetto: M. Rippa

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