近日,中国工程院院士、北京理工大学教授张军及其团队在《自然》期刊上发表了重要研究成果,推出了全球首款百通道百万像素高光谱实时成像器件,标志着高光谱成像技术的重大突破。该团队首创的片上光谱复用感知架构,通过自主研发,成功将光能利用率提升至74.8%,创造了新的世界纪录。
团队提出的片上光谱复用感知理论与技术,打破了传统的几何分光、窄带测量和物理输出模式的局限,实现了高光谱成像的宽带异化调控。与传统方法相比,该架构通过集成异化调控技术,简化了复杂系统的构建;通过宽带耦合测量,大幅提升了光通量的利用效率;同时,利用智能计算实现了高分辨率的高光谱成像。这一系列创新技术的结合,使得该器件在性能上达到了国际领先水平。
该高光谱智能成像器件的应用潜力巨大,涵盖多个领域:
1. **遥感探测**:该器件能够拍摄月球表面的高清光谱视频,支持在弱光环境下进行动态远程监测,为太空探索提供了新的技术手段。
2. **生命健康**:在医疗领域,器件实现了动态血氧检测和水质污染分析,能够实时监测生命体征和环境质量,对公共健康和安全具有重要意义。
3. **智慧农业**:该技术在农业检测中表现出色,能够高精度检测植物的叶绿素含量、糖度以及水果的淤伤情况,助力农业生产的智能化和精准化。
4. **工业自动化**:在工业应用方面,该器件能够实现纺织物的高精度自动分拣,提高了生产效率,降低了人工成本。
张军教授团队的这一创新成果,不仅在技术上实现了重大突破,也为多个行业的智能化、轻量化探测需求提供了强有力的支持。未来,随着技术的不断成熟和应用的深入,片上光谱复用感知架构将可能引领高光谱成像技术的新潮流,推动相关领域的快速发展。
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