Metodo per l’analisi di immagini acquisite da strumenti di indagine nucleare

Giuseppe Cotellessa dell’Istituto Nazionale di Metrologia delle Radiazioni Ionizzanti dell'ENEA è l’inventore di un procedimento fisico-matematico che permette un’analisi corretta della natura e una misura affidabile delle dimensioni degli oggetti osservati nelle immagini acquisite da strumenti di indagine nucleare ed estensibile ad immagini non nucleari (immagini radar, sonar, TAC, RMN, radiografiche, ecografiche, da microscopi elettronici, ottici e telescopi). Il procedimento può essere applicato anche per migliorare la precisione della lettura dei rilevatori di tracce nucleari, come quelli utilizzati per misurare l’esposizione al radon e ai neutroni in ambienti di lavoro per la radioprotezione dei lavoratori, come anche garantire la sicurezza meccanica nel funzionamento dei componenti utilizzati negli impianti nucleari, contribuire in modo significativo agli studi di ricerca sulla fusione nucleare ed agli studi di ricerca nucleare in generale in quanto è in grado di rilevare ed eliminare i segnali provenienti dalle pseudo tracce, cioè quei segnali prodotti dalla presenza di impronte digitali sul rilevatore o da imperfezioni del materiale.

I sistemi di indagine nucleare finora utilizzati si basano sulla osservazione da parte di sistemi automatici di analisi di oggetti su immagini bidimensionali a diverse tonalità di grigio, ricostruiti a partire dalla misura del numero di danni delle radiazioni nucleari, provocate sulla superficie del rivelatore, captate da una telecamera, dopo riflessione o trasmissione sul o attraverso il rivelatore di un fascio luminoso. L’interpretazione dell’immagine ottenuta è affidata esclusivamente a procedimenti matematici di software che analizzano nella maggior parte immagini trasformate in formato binario con notevole perdita di informazioni utili per l’interpretazione degli oggetti. Gli oggetti delle immagini analizzate in campo diagnostico e non (immagini radar, sonar, TAC, RMN, radiografiche, ecografiche, da microscopi elettronici, ottici e telescopi) spesso sono analizzate attraverso l’occhio umano dell’operatore, con notevoli errori nell’interpretazione della natura degli oggetti, nella misura nel numero e delle dimensioni degli oggetti interpretati.

Il procedimento brevettato consente di ricostruire grafici tridimensionali facilmente interpretabili dall’occhio umano, che sono ottenuti effettuando più letture dello stesso rilevatore, per diversi valori di intensità luminosa. Ciò permette di differenziare le tracce nucleari emesse o trasmesse dall’oggetto indagato, dalle pseudo tracce reali dovute alla presenza di impronte digitali sul rilevatore o a imperfezioni del materiale, e da quelle virtuali dovute a una non corretta impostazione dei parametri di lavoro. L’eliminazione dei segnali delle pseudo tracce consente di ottimizzare i parametri di lavoro e migliorare l’accuratezza e la riproducibilità della lettura.

Il brevetto, di proprietà ENEA, è stato depositato il 13 dicembre 2012 con numero RM2012A000637. È consultabile nella banca dati Brevetti ENEA dal 19 dicembre 2012 ed è disponibile per licensing.