北京理工大學(xué)張軍院士領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)，近日取得了重大突破，他們成功研制出百通道百萬(wàn)像素的高光譜實(shí)時(shí)成像器件。該器件不僅體積小巧，猶如礦泉水瓶蓋，更在光能利用率上創(chuàng)下了74.8%的世界新高，遠(yuǎn)超過(guò)往典型的不足25%的利用率。
這款高光譜智能成像器件集成了高集成度、輕量化、快速成像與高精度等多重優(yōu)勢(shì)。其工作波段廣泛，覆蓋了從可見(jiàn)光到近紅外的超寬波段（400-1700nm），并具備領(lǐng)先的空-時(shí)-譜分辨率（1024×1024@124fps，96通道），標(biāo)志著我國(guó)在光譜技術(shù)領(lǐng)域邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。
高光譜成像技術(shù)的核心價(jià)值在于其能夠探測(cè)到物質(zhì)透射或反射光的更多“原色”。北京理工大學(xué)教授邊麗蘅解釋?zhuān)@些“原色”實(shí)際上承載著物質(zhì)的本質(zhì)屬性信息。例如，通過(guò)分辨純凈水和礦物水透射光的光譜差異，即便兩者在肉眼下看似無(wú)異，也能被準(zhǔn)確區(qū)分。
團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新之處不僅體現(xiàn)在硬件的突破，更在于他們提出的片上光譜復(fù)用感知理論與技術(shù)。這一理論顛覆了傳統(tǒng)的分光、測(cè)量與輸出模式，實(shí)現(xiàn)了高效的片上寬帶異化調(diào)控，從而大幅提升了光譜成像的性能。
邊麗蘅進(jìn)一步指出，該技術(shù)的應(yīng)用前景極為廣闊，無(wú)論是遙感衛(wèi)星探測(cè)裝備，還是日常生活中的手機(jī)攝像頭，都有可能基于這一原理開(kāi)發(fā)出全新的應(yīng)用功能。例如，通過(guò)智能系統(tǒng)比對(duì)光譜信息，可以快速標(biāo)注出目標(biāo)物質(zhì)的成分，無(wú)論是檢測(cè)環(huán)境中的重金屬、食品的變質(zhì)情況，還是監(jiān)測(cè)人體的生理指標(biāo)，如血氧、血糖等，都能實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)，顯著降低檢測(cè)成本，并提升檢測(cè)效率。
這一重大科研成果已于11月7日在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表，向全球展示了中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在光譜技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)力。
