$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
تم توفير مقارنات صور أصلية ومحسنة تمثيلية في أشكال المخطوطة. تم التحقق من تاريخ النشر، ومصدر المصدر، ومعلومات المستودع، وحالة إعادة الاستخدام وتوثيقها لكل من 40 رسمة تاريخية مدرجة في هذه الدراسة.
مجموعة بيانات الصور وخصائص المصدر
تم تطبيق البروتوكول على 40 رسما تاريخيا رقميا للأعصاب التشريحية. تم التحقق من تاريخ النشر، والمصدر، وحالة إعادة الاستخدام لكل رسم توضيحي بشكل فردي قبل الإدراج، وجميع الرسوم المختارة نشأت من أعمال نشرت بين القرنين السادس عشر والتاسع عشر. مثلت الرسوم التوضيحية المرفقة مجموعة من المواضيع العصبية التشريحية، بما في ذلك تشريح سطح القشرة، التلفافات والخلايا الدماغية، الهياكل البطينية، مناطق جذع الدماغ، تشريح الأعصاب القحفية، والميزات الوعائية. تم الحصول على الصور من مصادر تاريخية رقمية متوافقة مع الملكية العامة، أو معتمدة من الأذون، أو متوافقة مع إعادة الاستخدام؛ تم توثيق معلومات المستودع وحالة إعادة الاستخدام بشكل فردي لجميع الرسوم التوضيحية الأربعين.
أظهرت النسخ الرقمية الأصلية قيودا شائعة في المواد التاريخية، بما في ذلك انخفاض الدقة الظاهرة، وخطوط باهتة، وتغير لون الخلفية، وضبابية مرتبطة بالمسح، وتشويش ضغطي، وانخفاض وضوح الملصقات الصغيرة. وفرت هذه القيود حالات اختبار عملية لتطبيق سير العمل المعياري للتحسين. تم الاحتفاظ بالصور الأصلية غير المحسنة كملفات أساسية وتم إقرانها بالمخرجات المحسنة المقابلة لها طوال سير العمل.
المخرجات الفنية لسير عمل التحسين
تمت معالجة جميع الصور الأساسية ال40 باستخدام نفس برنامج ترقية الصورة المدعوم بالذكاء الاصطناعي محليا مع إعدادات تحسين ثابتة. تم تطبيق إعداد مسبق بدقة فائقة 16x بشكل متسق على جميع الصور المدمجة، وتم تصدير المخرجات المحسنة بصيغة PNG. لم يتم إجراء أي إعادة رسم يدوية، أو إعادة تلوين، أو تصحيح انتقائي، أو تعديل تشريحي قبل أو بعد التحسين. تم إجراء المعالجة على جهاز كمبيوتر مزود بوحدة معالجة مركزية متنقلة من الجيل الثالث عشر ب 16 نواة و24 خيطا، ووحدة معالجة رسومات مخصصة لللابتوب بذاكرة رسومات بسعة 8 جيجابايت، وذاكرة RAM بسعة 32 جيجابايت، مع تسريع وحدة معالجة الرسومات. كان وقت المعالجة حوالي 3 دقائق لكل صورة، حسب أبعاد الصورة المدخلة.
أظهرت الصور المحسنة عموما حدة أكبر ظاهريا، ووضوح خطوط أقوى، وفصلا أوضح بين الخط التشريحي والخلفية، وزيادة في الرؤية المدركة للتفاصيل التشريحية أو النصية الصغيرة. كانت هذه التأثيرات أكثر وضوحا في الصور ذات الحبر الباهت، أو التباين المنخفض، أو الضبابية المرتبطة بالمسح الضوئي. تم تفسير التحسين على أنه معالجة تقنية للنسخ الرقمية بدلا من استعادة العمل التاريخي الأصلي.
كان أحد القيود العملية في سير العمل هو الزيادة الكبيرة في حجم ملف الإخراج. في بعض الحالات، ارتفعت ملفات بحجم حوالي 1 ميجابايت إلى أكثر من 200 ميجابايت بعد زيادة 16x في الترقية. لذلك، يجب أخذ سعة التخزين، وإدارة الملفات، وتحضير الأشكال في الاعتبار عند تطبيق سير العمل على مجموعات الصور الأكبر.
نتائج التحسين الناجحة الممثلة
أظهرت أمثلة مزدوجة ممثلة التأثير العملي للبروتوكول على الرسوم التوضيحية العصبية التشريحية التاريخية من مصادر وفترات مختلفة (الشكل 2، الشكل 3، الشكل 4، والشكل 5). في أمثلة ناجحة، أظهرت الصور المحسنة خطوط تشريحية أوضح، واستمرارية أكبر في العمل على الخطوط الدقيقة، وزيادة الرؤية المدركة للمناطق المعقدة، بما في ذلك التلفيفات القشرية، والهياكل البطينية، والخطوط الوعائية، والتفاصيل المتعلقة بجذع الدماغ.
سمح تنسيق الأشكال المزدوجة بمقارنة مباشرة بين النسخة الأصلية والنسخة المحسنة. عند التكبير المنخفض، كانت التحسينات الأكثر وضوحا هي الوضوح العام، والتباين، وسهولة القراءة. عند التكبير الأعلى، أصبحت الفروقات في استمرارية الخط، وتعريف الحواف، ورؤية العلامات الصغيرة أكثر وضوحا. كانت المناطق المطابقة مفيدة لإظهار التأثير المحلي للتعزيز على التفاصيل التشريحية ذات الصلة.
ظلت الصورة الأصلية ضرورية للتفسير في جميع الحالات. لذا يجب تقديم الصور المحسنة كصور معالجة مصاحبة بدلا من كونها بدائل للمصدر التاريخي الأصلي.
نتائج تحسين غير مثالية ونتائج مراقبة الجودة
على الرغم من أن سير العمل أنتج مخرجات مقبولة تقنيا في معظم الأمثلة التمثيلية، لوحظت عدة قيود خلال مراجعة مراقبة الجودة. في بعض الصور، زادت عملية التعزيز من الملمس الصناعي، أو تكبير حبيبات الورق، أو تشوه الحروف والملصقات الصغيرة. في حالات أخرى، ظهرت الخطوط الدقيقة أكثر حدة أو أكثر سمكا بصريا مما في الصورة الأصلية.
كانت هذه النتائج غير المثالية أكثر احتمالا للحدوث في الصور التي تتدهور فيها بشكل حاد في خط الأساس الأساسي، أو دقة مصدر منخفضة، أو تسميات كثيفة، أو ملمس ورق بارز. تسلط هذه النتائج الضوء على الحاجة إلى مقارنة مباشرة مع الصورة الأصلية بعد التحسين. كما تدعم خطوة مراقبة الجودة قبل استخدام الصور المحسنة في المواد التعليمية أو العروض التقديمية أو الشخصيات العلمية. تم استخدام هذه المراجعة المنظمة كتوثيق تقني لمراقبة الجودة بدلا من دراسة رسمية للتحقق من قبل التقييم.
تم تضمين مثال غير مثالي في الشكل 6 لتوضيح حدود الطريقة. وهذا مهم بشكل خاص لأن التعزيز بمساعدة الذكاء الاصطناعي قد يحسن وضوح البصر مع خلق تغييرات قد تخطئ في اعتبارها تفاصيل تاريخية أو تشريحية حقيقية.
التفسير الموصى به للمخرجات المحسنة
يجب تفسير نتائج هذا البروتوكول على أنها عرض للجدوى التقنية وإمكانية تكرار سير العمل. قد تحسن هذه الطريقة إمكانية الوصول البصري المدرك للرسومات العصبية التشريحية التاريخية الرقمية، خاصة عندما تتأثر الصورة الرقمية الأصلية بالضبابية أو التلاشي أو انخفاض وضوح الخطوط. ومع ذلك، فإن النتائج المحسنة لا تثبت استعادة العمل الفني الأصلي، أو استعادة المعلومات المفقودة، أو الدقة التشريحية.
للتدريس أو العرض أو العرض الأرشيفي، يجب عرض الصورة المحسنة بجانب المصدر الرقمي الأصلي أو مرتبطة بوضوح به. يحافظ هذا النهج المزدوج على الشفافية التاريخية ويقلل من خطر الإفراط في تفسير التغييرات المتعلقة بالتحسين. لذلك فإن البروتوكول هو الأنسب كسير عمل لتحسين بصري متحكم فيه للنسخ الرقمية، وليس كطريقة لاستبدال المواد المصدرية التاريخية.

الشكل 1: سير العمل لتحسين الرسوم البيانية العصبية التاريخية الرقمية بمساعدة الذكاء الاصطناعي. يلخص المخطط عملية الحصول على الصور من المستودعات الرقمية، وتحضير الصور، وتحسين ثابت 16× بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وتصدير الصورة المحسنة للتقييم والتوثيق لاحقا. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الشكل 2: تحسين تمثيلي لرسم تشريحي عصبي تاريخي رقمي من فيزاليوس. تم الحصول على الرسم التوضيحي من مصدر تاريخي رقمي لكتاب De humani corporis fabrica libri septem لأندرياس فيساليوس13. (أ) الرسم الرقمي الأصلي قبل التحسين. (ب) نسخة محسنة بدقة فائقة من نفس الرسمة. (ج) منطقة الاهتمام المكبرة من الصورة الأصلية. (د) المنطقة المكبرة المطابقة من الصورة المحسنة. تشير الصناديق الحمراء إلى المناطق المكبرة في اللوحين C وD. تظهر المقارنة المزدوجة وضوح خط أكثر إدراكا، وتباين، ووضوح بصري مع السماح بالمقارنة المباشرة مع الصورة الرقمية الأصلية. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الشكل 3: تحسين تمثيلي لرسم بياني تاريخي رقمي للتشريح العصبي من ستينو. تم الحصول على الرسم التوضيحي من مصدر تاريخي رقمي لكتاب "خطابات السيد ستينون حول تشريح الرحم" لنيكولا ستينو14. (أ) الرسم الرقمي الأصلي قبل التحسين. (ب) نسخة محسنة بدقة فائقة من نفس الرسمة. (ج) منطقة الاهتمام المكبرة من الصورة الأصلية. (د) المنطقة المكبرة المطابقة من الصورة المحسنة. تشير الصناديق الحمراء إلى المناطق المكبرة في اللوحين C وD. تظهر الصورة المحسنة رؤية أكبر للخطوط الدقيقة وتقليل التدهور البصري المرتبط بالمسح الضوئي. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الشكل 4: تحسين تمثيلي لرسم بياني تاريخي رقمي للتشريح العصبي من رولاندو. تم الحصول على الرسم التوضيحي من مصدر تاريخي رقمي ل Della struttura degli emisferi cerebrali بواسطة لويجي رولاندو15. (أ) الرسم الرقمي الأصلي قبل التحسين. (ب) نسخة محسنة بدقة فائقة من نفس الرسمة. (ج) منطقة الاهتمام المكبرة من الصورة الأصلية. (د) المنطقة المكبرة المطابقة من الصورة المحسنة. تشير الصناديق الحمراء إلى المناطق المكبرة في اللوحين C وD. تظهر المقارنة رؤية أكبر لتفاصيل سطح القشرة واستمرارية الخط التشريحي بعد التعزيز. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الشكل 5: تحسين تمثيلي لرسم بياني تاريخي رقمي للتشريح العصبي من فيك دازير. تم الحصول على الرسم التوضيحي من مصدر تاريخي رقمي ل Traité d'anatome et de physiologie لفيليكس فيك دازيير16. (أ) الرسم الرقمي الأصلي قبل التحسين. (ب) نسخة محسنة بدقة فائقة من نفس الرسمة. (ج) منطقة الاهتمام المكبرة من الصورة الأصلية. (د) المنطقة المكبرة المطابقة من الصورة المحسنة. تشير الصناديق الحمراء إلى المناطق المكبرة في اللوحين C وD. تظهر اللوحات المزدوجة تباينا أكبر ورؤية تفاصيل في لوحة تشريحية تاريخية. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الشكل 6: نتيجة تحسين مساعدة الذكاء الاصطناعي غير المثالية في رسم تاريخي رقمي للتشريح العصبي من أرنولد. تم الحصول على الرسم من مصدر تاريخي رقمي ل Tabulae anatomicae لفريدريشأرنولد 17. (أ) الرسم الرقمي الأصلي قبل التحسين. (ب) نسخة محسنة بدقة فائقة من نفس الرسمة. (ج) منطقة الاهتمام المكبرة من الصورة الأصلية. (د) المنطقة المكبرة المطابقة من الصورة المحسنة. تشير الصناديق الحمراء إلى المناطق المكبرة في اللوحين C وD. تظهر الصورة المحسنة قيودا متعلقة بالطريقة، بما في ذلك نسيج الورق الصناعي، والحدة المفرطة، والتشويه الجزئي للملصقات الصغيرة، وخطوط مكثفة بصريا. يوضح هذا المثال لماذا يجب أن تبقى الصور المحسنة مرتبطة بالمصدر الأصلي وتخضع لمراجعة مراقبة الجودة قبل الاستخدام. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.