中国江苏网2024年11月11日发布:自主研制！我国科研团队在这一领域取得突破

探测物质的“原色”有何价值？北京理工大学教授边丽蘅说，“原色”搭载着物质的本征属性信息。例如，在两个相同的透明玻璃杯中，分别倒入等量纯净水和矿物水，仅通过肉眼通常无法辨别，而借助两者透射光的光谱差异，也就是“原色”差异，即可加以区分。由于可以探测更精细分辨率、更广范围波长，高光谱成像技术正是检测“原色”的“火眼金睛”，其利用物质“各放异彩”的特性，实现“透过现象看本质”。

高光谱成像产生的数据规模庞大，长期以来，该技术大多依赖光栅、棱镜等分立元器件组成的复杂光学系统工作，这种系统体积大、难集成，且分辨率和光能利用率不高。据介绍，科研团队创新性提出光子复用原理，建立了片上光谱复用感知架构，通过材料、电子、光学、计算机等多学科交叉，最终研制出重量仅数十克、光谱通道超百个、像素达百万级的高光谱实时成像器件，将光能利用率由典型的不足 25.0% 跨越提升至 74.8%，提升了高光谱成像的灵敏度和准确率。

图为北理工科研团队研发的新型高光谱智能成像器件。新华社记者赵旭摄

“大到遥感卫星探测装备，小到手机摄像头，都能基于这个原理开发新应用。用相应摄像头对准某个目标，就会收到目标反射出的光谱，智能系统自动比对数据库里的光谱信息，便可以标注出目标物质成分。它具有通用检测能力，一款设备既能检测水环境中是否有重金属、食品是否变质，也能检测人体血氧血糖指标是否正常等等，降低检测成本、提升检测效能。”边丽蘅说。

张军表示，该研究开辟了片上光学研究新领域，为未来智能光电子器件发展提供了新思路。研究成果有望推动卫星遥感、深空探测、环境监测、智慧医疗、社会治理等领域的创新发展。

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