地質(zhì)勘探、環(huán)境調(diào)查工作者很希望看一眼便能識別大面積區(qū)域內(nèi)待檢測物質(zhì)的成分，這是他們追求的“火眼金睛”設(shè)想。

　　日前，南京理工大學(xué)與南京地質(zhì)調(diào)查中心聯(lián)合建設(shè)的江蘇省光譜成像與智能感知重點實驗室研制出了“遙感地質(zhì)應(yīng)用微型高光譜成像儀與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)”，使地質(zhì)勘探、環(huán)境調(diào)查界的“火眼金睛”設(shè)想趨近現(xiàn)實。

　　“1小時內(nèi)就可完成對1萬平方米農(nóng)田的土壤分析，而傳統(tǒng)的現(xiàn)場取樣、在實驗室運用物理化學(xué)方法進行檢測方法則需要多名科研人員耗時數(shù)日。”該系統(tǒng)研究團隊相關(guān)負(fù)責(zé)人說。

　　據(jù)介紹，該系統(tǒng)通過高光譜成像儀采集被勘測物質(zhì)的光譜數(shù)據(jù)，再經(jīng)過后臺算法分析得出物質(zhì)的身份信息。

　　“世間萬物在光下均會呈現(xiàn)自己獨有的光譜曲線，它們像 身份證 一樣標(biāo)識不同的物質(zhì)。利用這一特性，科研人員可以反推光譜信息來源于哪些物質(zhì)。”上述團隊負(fù)責(zé)人告訴澎湃新聞，由于能夠被人眼或是普通相機捕捉到的光譜波段是有限的，光波段之外的許多光譜，如近紅外、短波紅外等只能借助高光譜成像儀這樣的設(shè)備采集。

　　查詢發(fā)現(xiàn)，目前市面上高光譜成像儀產(chǎn)品多樣，但性能水平高低不等。這是因為，高光譜成像儀器的研制存在一些技術(shù)難題，如提高光譜分辨率的難度高，不同研制團隊解決難題的能力各異。

　　江蘇省光譜成像與智能感知重點實驗室科研團隊向澎湃新聞介紹，他們研制的新型系統(tǒng)，“經(jīng)過5年努力后，已經(jīng)在一些難題的攻克上達到國際領(lǐng)先水平”。

　　具體而言，人眼可見波段范圍為400-760納米，而該系統(tǒng)能看到400-2500納米，光譜分辨率最大可達4納米，超越了許多國內(nèi)產(chǎn)品。兩者結(jié)合，可以使研究人員既“看得遠(yuǎn)”又“看得清”被勘測對象。

　　此外，該團隊用獨創(chuàng)的光電系統(tǒng)設(shè)計思路，將系統(tǒng)硬件設(shè)備總重控制在4.5kg以內(nèi)，相當(dāng)于兩臺筆記本電腦的重量。如此既可搭載在直升機上，在2000米高空對整座山林進行大面積掃描拍攝，也可搭載在無人機上進行低空作業(yè)。

　　“能自主研制做到寬波段范圍、高光譜分辨率、微型三項兼?zhèn)洌@一產(chǎn)品算是填補國內(nèi)空白。”負(fù)責(zé)該系統(tǒng)研究的江蘇省光譜成像與智能感知重點實驗室教授肖亮向澎湃新聞表示，該系統(tǒng)目前已在中國國土資源航空物探遙感中心、紫金礦業(yè)集團等單位投入使用。

　　同時，其也可應(yīng)用在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、環(huán)境污染物調(diào)查、物品鑒定等行業(yè)。只需一張圖像，便能探明待測水域的污染物成分，或是待測土壤是否存在病蟲害，抑或是通過將待測物的光譜信息與標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)庫進行比對，鑒別珠寶首飾的真?zhèn)蔚取?/p>

　　“未來，整套系統(tǒng)還將不斷提升智能分析、機器學(xué)習(xí)的能力，簡化科研人員解讀光譜信息的過程，實現(xiàn) 一鍵式 得出分析結(jié)果。”肖亮告訴記者。