Ψηφιοποίηση μετρικών χαρακτηριστικών: σύγκριση μεταξύ φωτογραμμετρικής μοντελοποιήσης, ψηφιοποιητή Microscribe καθώς και παχύμετρου σε σύγχρονο σκελετικό υλικό

Abstract

Ο ραγδαία εξελισσόμενος ρυθμός της τεχνολογίας έχει ως αποτέλεσμα την εισαγωγή νέων μεθόδων μέτρησης στον επιστημονικό κλάδο της κρανιομετρίας. Μια από τις νεότερες μεθόδους ψηφιοποίησης στο ερευνητικό πεδίο της κρανιομετρίας είναι η φωτογραμμετρία. Η φωτογραμμετρία βασίζεται στον τριγωνομετρικό υπολογισμό σημείων, ο οποίος βασίζεται στην φωτογραφική αποτύπωση ενός αντικειμένου με στόχο την τριδιάστατη αναπαράσταση του. Η παρούσα εργασία διερευνά την αξιοπιστία της φωτογραμμετρικής μοντελοποίησης των οστών. Στο πλαίσιο αυτής ψηφιοποιήθηκαν με την μέθοδο της φωτογραμμετρίας 20 κρανία, γνωστού φύλου και ηλικίας, για τον προσδιορισμό της ακρίβειας και της ορθότητας της ψηφιακής αποτύπωσης. Για τον υπολογισμό της ακρίβειας ελήφθησαν μετρήσεις χειροκίνητες, χρησιμοποιώντας παχύμετρο με ρολόι, μάρκας Mitutoyo 150mm με ορθότητα ±0,03mm και βαθμονόμηση 0,02mm, και ψηφιακές, χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα MeshLab. Ακολούθως, υπολογίστηκε το απόλυτο σφάλμα της μέτρησης ανάμεσα στις ψηφιακές και χειροκίνητες μετρήσεις και βάσει της κατανομής του εκτιμήθηκε η ακρίβεια των μετρήσεων των δύο μεθόδων. Επιπλέον, για την εκτίμηση της ορθότητας των μετρήσεων, στα κρανία αυτά υπολογίστηκαν 7 γωνίες και 13 αποστάσεις, τα αποτελέσματα των οποίων συγκρίθηκαν με αντίστοιχα αποτελέσματα άλλων μεθόδων μέτρησης (παχύμετρο, Microscribe) από προηγούμενες έρευνες στο ίδιο δείγμα. Υπολογίστηκε το απόλυτο και σχετικό τεχνικό σφάλμα της μέτρησης για τα τρία ζεύγη μεθόδων μέτρησης, εκ των οποίων το σχετικό τεχνικό σφάλμα συγκρίθηκε στατιστικά χρησιμοποιώντας στατιστική ανάλυση διακύμανσης επαναλαμβανόμενων μετρήσεων (repeated measures ANOVA). Η ανάλυση δεδομένων έγινε με τη γλώσσα προγραμματισμού GNU Octave, ενώ η στατιστική επεξεργασία με το λογισμικό JASP. Η ακρίβεια της φωτογραμμετρίας υπολογίστηκε στα 0,14mm ενώ η εκτίμηση της ορθότητας με βάση τα αποτελέσματα της συμπερασματικής στατιστικής, υπέδειξε την ασφαλή συνδυαστική εφαρμογή των μεθόδων. Τα αποτελέσματα των υπολογισμών των μετρήσεων όσον αφορά την ακρίβεια και της στατιστικής ανάλυσης του σχετικού τεχνικού σφάλματος ανάμεσα στις μεθόδους, υποστηρίζουν την αξιοπιστία της φωτογραμμετρίας ως αποτελεσματικής μεθόδου στην κρανιομετρική έρευνα και επιτρέπουν την χρήση των δεδομένων των μετρήσεων της για ανθρωπολογικές μελέτες καθώς και σε συνδυασμό με δεδομένα άλλων μεθόδων.