🎯 科技 · 创新突破
🔥 感知即解析、采集即决策——中国首创"片上光谱计算"颠覆传统成像范式
9月1日，中国科学界传来重磅突破：北京理工大学张军院士团队在国际上首次提出光谱专用计算原创概念，成功研发全球首款一体化在线实时高光谱成像微系统"HyperVision"，相关成果登上顶级学术期刊《科学》（Science）。
高光谱成像被誉为"指纹识别级"的光谱感知技术，能同时获取目标的图像信息和光谱信息，在空天遥感、智能驾驶、精准医疗等领域有广泛应用。但传统高光谱相机体积庞大、必须依赖后端服务器进行离线处理，无法满足现场实时感知需求。"感知即解析、采集即决策"——这正是张军团队要解决的核心痛点。
团队跳出通用CPU/GPU的路径依赖，开创性提出类数据域并行计算方法，将完整光谱计算图直接映射到芯片硬件物理空间，构建分布式硬件算子构成的连续数据流通道，彻底消除计算流水线闲置气泡。这一原创架构让高光谱成像从"离线后置处理"跨越到"片上原位在线实时计算"，实现技术路线的根本性颠覆。
HyperVision整套设备仅重约950克，功耗约25.3瓦，能效比高达每瓦每秒3670亿次运算。在512×512×61通道模式下实现32.9fps视频级重建，在1024×1024×16通道模式下帧率达24.6fps——无需外接供电、不依赖外部算力集群，在可见-近红外宽波段稳定输出视频级实时高光谱成像画面。审稿人评价其为"体系结构的深度优化""意义重大的技术进步""罕见的工程成熟度"。
从理论探索到芯片研发再到整机制备，张军团队完成了完整工程闭环。这套轻量化全能微系统打通了高光谱成像从实验室到便携装备的全链条，为空天遥感、智能驾驶、智慧农业、精准医疗等战略新兴领域打开了全新想象空间。中国在高光谱成像领域实现了从"跟跑"到"领跑"的跨越。
综合中国教育在线、北京理工大学官网报道 | 2026-09-01