Imageamento de caracteres ocultos em documentos em formato de rolo por detecção de luz transmitida

Abstract

Uma quantidade significativa de documentos históricos está interditada devido ao estado de deterioração do papel, que promove risco de danos irreversíveis à qualquer tentativa de abertura manual. Técnicas não invasivas de imageamento dos caracteres ocultos apresentam-se como uma alternativa a este problema. A literatura específica apresenta um conjunto de abordagens baseadas no uso de raios X, mas que implicam em desvantagens sobre custos, implementação e os riscos à saúde causados pela radiação ionizante. Por um lado, uma alternativa simples e barata é utilizar radiação visível ou no infravermelho próximo. Porém, o papel é um meio espalhador nessa região espectral e apresenta complexidades na propagação da luz em seu interior. Atualmente, o modelo mais aceito da propagação é o de Kubelka–Munk, baseado na equação de transferência radiativa. No entanto, este modelo possui limitações, como não considerar a propagação de luz coerente, por exemplo. Este fato impõe dificuldades à ela- boração de algoritmos para a reconstrução da imagem dos caracteres ocultos utilizando luz visível ou no infravermelho próximo. Portanto, este trabalho apresenta um protótipo de sis- tema de imageamento 2D em arranjo de transiluminação, operando com um laser de diodo emitindo luz vermelha, para revelar os caracteres ocultos no interior de documentos de papel em formato de rolo. Inicialmente, foi necessário caracterizar a atenuação sofrida pela luz ao atravessar uma folha de papel impressa com tinta preta, visando separar as contribuições do papel e do pigmento na extinção total da luz. Para tal, foi feito o estudo do espectro de extinção de folhas de papel de várias gramaturas impressas em diferentes tons de cinza e em seguida foi feito um comparativo dos dados experimentais com um modelo linear simplificado. A análise dos dados permitiu observar que bastante luz é atenuada na interface de incidên- cia do papel, enquanto o pigmento apresenta um comportamento mais próximo de um meio puramente absorvedor. A partir destes resultados, o protótipo é apresentado. Amostras de papel em formato de rolo cilíndrico, com a sigla UFPE impressa, foram imageadas em vários arranjos experimentais. Em especial, um dos arranjos consiste em esconder os caracteres de uma amostra no interior de outros rolos de papel, impossibilitando a leitura do texto a olho nu. Nesta configuração, o protótipo conseguiu imagear os caracteres de uma amostra escondida por até 3 rolos. Entretanto, em outro teste, foi constatado que o sistema de imageamento não consegue diferenciar entre caracteres impressos em faces opostas de uma mesma folha. Outros testes foram realizados, onde foi constatado que o protótipo possui resolução milimétrica e consegue reproduzir detalhes delicados, como a serifa de caracteres e mesmo letras impressas em fontes semelhantes a um texto manuscrito. Apesar dos resultados promissores, o efeito do espalhamento nas imagens torna-se evidente quando se aumenta a quantidade de papel entre o emissor e a amostra. Portanto, é necessário aprimorar o protótipo, melhorando o sistema de detecção e/ou incorporando os efeitos do espalhamento no algoritmo de reconstrução da imagem.