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🔥 北京理工大首创片上光谱计算,高光谱相机实时解析登上《科学》期刊

近日,北京理工大学科研团队在国际学术期刊《科学》发表重磅成果——首创片上光谱计算新方法,将原本依赖大型服务器完成的光谱解析集成到便携设备中,实现高光谱信息的现场实时处理。这一突破让高光谱成像技术从"拍完传回地面分析"迈向"当场出结果"。

高光谱成像能在空间信息基础上额外多一个光谱维度,通过物质特有的光谱信息识别材质和成分,是遥感监测、工业检测、食品安全等领域的重要技术。但问题是,拍一张高光谱图片就要占用几百甚至上千兆空间,后端数据处理压力巨大。

为破解这一难题,团队从软硬件两端协同发力。2024年,团队率先在图像采集环节取得突破,将传统高光谱相机庞大的光路系统缩小到芯片级别。这一次,团队进一步攻克后端实时计算难题——通过挖掘光谱数据关联性减少重复计算,并针对光谱数据特点重新设计芯片架构运算单元。

长聘教授边丽蘅介绍:让原本需要在服务器中来回"奔波"的数据,在专用芯片中连续完成计算。这意味着,高光谱成像在遥感卫星上的应用将迎来质变——不需要把数据传输到地面,卫星上直接就能实时出结果。

这项技术在矿产勘探、环境监测、农业检测等领域都有广阔应用前景。比如在一堆外观相似的石头中,肉眼难以分辨真假,但通过光谱检测就能快速识别。未来,手持式高光谱设备有望走进基层检测现场,让"看得见成分"成为现实。

从"拍完传回"到"当场出结果",中国科研在高光谱领域实现弯道超车。

综合央视网、财联社、界面新闻报道 | 2026年9月3日