高光譜成像技術(shù)因其無(wú)損高通量獲取圖譜合一數(shù)據(jù)的特性,,近年來(lái)被廣泛用于文物保護(hù)和數(shù)字化研究,高光譜數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的深度學(xué)習(xí)及統(tǒng)計(jì)算法分析能夠挖掘更多潛在信息,,使文物保護(hù)工作變得更高效,。
近日西北大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院與易科泰公司合作,,利用手持式智能高光譜成像系統(tǒng)對(duì)一批古生物化石樣本進(jìn)行快速高光譜成像,擬用于該批文物的數(shù)字化、光譜數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)以及后期論文創(chuàng)作,。
左:小型恐龍化石,; 右:古棱齒象牙化石
恐龍化石光譜成像初步分析
不同化石的光譜差異很大,同一化石上的不同部位由于土壤長(zhǎng)期掩埋,、微生物侵害或地面以上部位遭受風(fēng)化侵蝕等因素,,其光譜也不盡相同,小型恐龍化石不同部位的光譜差異如下:
小型恐龍選取ROI部位(左)及不同部位光譜曲線(右)
接下來(lái)我們對(duì)恐龍化石采取高光譜降維分析的方法,,將恐龍化石與背景土壤分離開(kāi),,結(jié)果如下:
小型恐龍骨骼化石降維分析結(jié)果,左:灰度圖,,右:假彩色合成圖
通過(guò)分析可知該化石頭部,、左前腿上部及后腳掌受損嚴(yán)重,與土壤背景基本融合(深紅色),,其余腿部骨骼保留較好(藍(lán)色),,其他部位骨骼的磨損或受侵害程度差異較小。整體上觀察其光譜圖像變化趨勢(shì)一致,,只是反射率大小存在差異,,說(shuō)明其成分一致,均為骨骼化石,。
古棱齒象牙分析鑒定
我們選取古棱齒象牙化石的不同部位了解它們的光譜差異,,如下:
古棱齒象牙化石選取ROI部位(左)及不同部位光譜曲線(右)
古棱齒象牙化石降維分析圖像,左:灰度圖,,右:假彩色合成圖
通過(guò)不同位置的光譜曲線,,可知象牙左下和右下端以及頭部呈現(xiàn)出古生物化石的光譜特點(diǎn),波動(dòng)較小,,而象牙左上及右上端與固定象牙的金屬(contrast-metal)光譜特征相似,,可知象牙上部分與金屬制品被歸為一類(lèi),與下半部分象牙成分有所差異,,說(shuō)明上部分的象牙損壞嚴(yán)重,,極有可能是后期由人工材料拼接而成的。
實(shí)驗(yàn)表明SPECIM IQ可方便快速的觀測(cè)生物化石等古物的光譜信息,,在文物領(lǐng)域,,能夠提供非接觸無(wú)損探測(cè)技術(shù)手段,進(jìn)行文物的真假鑒定,,還可為文物修復(fù),、文物數(shù)字化及數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。另外,,高光譜成像技術(shù)目前正在結(jié)合三維激光測(cè)量技術(shù),、結(jié)構(gòu)光技術(shù)和近景攝影測(cè)量技術(shù),助力中國(guó)文物數(shù)字化技術(shù)走在國(guó)際前列。
易科泰生態(tài)技術(shù)公司(北京)及易科泰光譜成像與無(wú)人機(jī)遙感研究中心(西安)提供文博考古領(lǐng)域全面高光譜成像解決方案,。
ü Specim IQ手持式智能高光譜成像儀
ü FluorTron多功能高光譜成像技術(shù)方案
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ü 研究中心光譜成像實(shí)驗(yàn)室提供檢測(cè)分析與合作研究服務(wù)
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