不同物质的反射光或透射光波长不同、光谱各异，但人眼仅可接收有限特定波长的光，因此无法超脱红绿蓝“三原色”的“调色盘”。北京理工大学张军院士团队自主研制出百通道百万像素的高光谱实时成像器件，可高效率、智能化探测“三原色”之外的更多“原色”。相关成果7日在国际学术期刊《自然》发表。
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
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。
更多精彩内容，请下载科普中国客户端。
返回人民网科普频道
分享让更多人看到 
1.本站内容仅供参考，不作为任何法律依据。用户在使用本站内容时，应自行判断其真实性、准确性和完整性，并承担相应风险。
2.本站部分内容来源于互联网，仅用于交流学习研究知识，若侵犯了您的合法权益，请及时邮件或站内私信与本站联系，我们将尽快予以处理。
3.本文采用知识共享 署名4.0国际许可协议 [BY-NC-SA] 进行授权
4.根据《计算机软件保护条例》第十七条规定“为了学习和研究软件内含的设计思想和原理，通过安装、显示、传输或者存储软件等方式使用软件的，可以不经软件著作权人许可，不向其支付报酬。”您需知晓本站所有内容资源均来源于网络，仅供用户交流学习与研究使用，版权归属原版权方所有，版权争议与本站无关，用户本人下载后不能用作商业或非法用途，需在24个小时之内从您的电脑中彻底删除上述内容，否则后果均由用户承担责任；如果您访问和下载此文件，表示您同意只将此文件用于参考、学习而非其他用途，否则一切后果请您自行承担，如果您喜欢该程序，请支持正版软件，购买注册，得到更好的正版服务。
5.本站是非经营性个人站点，所有软件信息均来自网络，所有资源仅供学习参考研究目的，并不贩卖软件，不存在任何商业目的及用途
暂无评论内容