中新網杭州7月30日電(曹丹)一架看似普通的無人機緩緩升空，機腹下掛載著一臺不足1公斤的相機。短短十幾分鐘，它便能完成對1.5平方公里區(qū)域的精準掃描——森林是否存在火災隱患、河流是否遭受污染、高壓線是否有故障點……這些過去依賴人力或傳統(tǒng)技術難以快速識別的“隱形”問題，如今在這臺相機的“火眼金睛”下無所遁形。

　　這臺高光譜相機由西湖大學工學院感知與計算成像實驗室負責人袁鑫帶領團隊最新研發(fā)，其通過“單曝光壓縮光譜成像技術”，可將光線分解為100多個連續(xù)光譜波段，覆蓋400納米至1000納米的波長范圍，從而讓每一處細微的光譜特征都能被精準解析。

　　“它不僅能分辨林間飄的是霧還是煙，還能從看似清澈的河水中識別出污染物，甚至能判斷每一片樹葉是否缺水。”袁鑫介紹道。

　　高光譜成像的突破可追溯至21世紀初的數學理論——高維信息在壓縮采集后，仍能用算法精準重建。當時正在美國杜克大學從事博士后研究的袁鑫與導師敏銳意識到，這一原理或可應用于計算成像領域。

　　袁鑫團隊歷時10年攻關，最終借助人工智能解決了“快拍慢算”的難題。據他介紹，這項技術的核心在于底層光學硬件與人工智能算法的結合，通過壓縮感知和深度學習，將原本需要24小時處理的數據計算，縮短至毫秒級，實現(xiàn)從實驗室到產業(yè)化的跨越。

　　袁鑫以西湖大學云谷校區(qū)內的一次河道檢測為例進行說明。無人機搭載高光譜相機沿校內河道勻速飛行10分鐘后，隨即生成水質“體檢報告”。數據顯示，總氮濃度呈現(xiàn)“兩端高、中間低”的分布，總磷濃度則在中游富集。經與11個地面水域監(jiān)測點實測數據對比，高光譜相機成像結果與之接近。這一結果為水體污染溯源提供了高效精準的技術手段。

　　目前，該技術已廣泛應用于智慧農業(yè)、環(huán)保監(jiān)測、電力巡檢等領域，并持續(xù)向工業(yè)質檢、醫(yī)療科研等方向拓展。該項目也已獲得超五千萬元的融資。

　　“技術的價值在于解決問題。未來，我們將持續(xù)拓展高光譜成像技術的應用邊界，讓這項‘透視’世界的能力賦能更多領域?！痹稳缡钦f。(完)