Новая технология дает возможность заглянуть в скрытые слои земли до начала полевых исследований. Рассматриваем особенности метода, результаты испытаний на объектах железного века и эпохи викингов, а также перспективы использования машинного обучения.
Археологи из Орхусского университета создали относительно недорогую систему визуализации, которая позволяет фактически заглянуть под землю до начала раскопок. Новая технология призвана решить традиционную проблему археологии: снятый слой почвы невозможно вернуть на место.
Согласно данным Phys.org, основная сложность полевых исследований заключается в том, что древние слои зачастую выглядят одинаково для глаза — как просто коричневая или черная земля. Чтобы различить их, ученые применяют прототип системы LEDMSI (Light Emitting Diode Multispectral Imaging). Вместо стандартного белого света устройство использует 16 различных длин волн — от ультрафиолета до инфракрасного излучения. Разные минералы и органические остатки по-разному отражают этот свет. Анализируя изображения с помощью специального алгоритма, исследователи видят то, что невидимо невооруженным глазом.
«Когда мы делали фотографии, они выглядели почти психоделически. Только после компьютерного анализа мы смогли обнаружить новые слои и изменения в заполнении, которые просто не заметили бы без специальных средств», — отмечает доцент Серен Мунх Кристиансен с кафедры геологических наук Орхусского университета.
Система была успешно протестирована на известном памятнике железного века — Сорте-Мульде («Черная земля») на острове Борнхольм, а недавно использована на кладбище эпохи викингов в Фредбьерге (Ютландия). Там состояние останков крайне плохое: тела видны лишь как слабые тени в земле. Мультиспектральные данные помогли исследователям определить участки, где могут находиться кости, нуждающиеся в дальнейшем лабораторном анализе. Например, при ультрафиолетовом освещении мелкие фрагменты костей начинают флуоресцировать, становясь четко заметными даже без специальных фильтров.
Основное преимущество этой разработки — цена. Система оказалась примерно в 20 раз дешевле существующих гиперспектральных аналогов. При этом скорость работы нового поколения камеры значительно возросла: серия снимков теперь делается всего за 30 секунд вместо прежних пяти минут. Портативность также играет важную роль — исследователи уже сейчас работают над тем, чтобы избавиться от тяжелого оборудования и обрабатывать данные прямо в поле с помощью ноутбука или даже смартфона.
Следующим этапом станет внедрение машинного обучения, которое поможет алгоритмам автоматически распознавать спектральные подписи костей, керамики или угля, выступая в роли «умной лупы» для археолога.
Фото: hi-tech.mail.ru