光譜的重要性水漲船高
目前,光譜也已經(jīng)被用于了工業(yè)、機(jī)器人、醫(yī)療等各個領(lǐng)域。
這樣它的用途就被局限了,比如說在智能機(jī)器人中應(yīng)用,機(jī)器人通過對光譜圖像的識別來分析事物和場景,進(jìn)而做出相應(yīng)的動作。
他們通過芯片,對大鼠的腦部進(jìn)行光譜測量,獲得了大鼠腦部各個位置的動態(tài)光譜變化,再加上其他理論的支持,最終得出大鼠腦部神經(jīng)的活動狀態(tài)。
我們每個人都有獨(dú)一無二的指紋,通過指紋就可以確定這個人是誰。
而光譜就是物質(zhì)的指紋,通過獲得物質(zhì)的光譜,就可以了解它是什么。
例如利用光譜技術(shù),可以利用衛(wèi)星觀測地形,從而識別出地物,甚至可以識別有哪些礦物、植被的分類。
所以該技術(shù)自然還可以用于自動駕駛,該技術(shù)的利用,更多的是通過光譜儀。
傳統(tǒng)光譜成像的弱勢與局限性
傳統(tǒng)的光譜成像缺乏實(shí)時性,沒有便捷的操作性能,成像的效果也未必理想。
此外,只是在傳統(tǒng)的技術(shù)范疇中,逐點(diǎn)逐行的掃描存在很大的效率問題,由于分辨率的限制采集的信息也未必準(zhǔn)確,對智慧感知技術(shù)的探索存在局限性。
傳統(tǒng)的光譜成像存在一定的使用難度,對研究水準(zhǔn)有很高的要求,一點(diǎn)獲取信息失誤就有可能影響整體,視場中的高精度光譜信息無法被準(zhǔn)確獲知。
智能感知技術(shù)領(lǐng)域的背后會用上光譜成像,工業(yè)制造,機(jī)器視覺等行業(yè)在發(fā)展過程中往往會用上各種光譜成像掃描數(shù)據(jù)信息,采集物體成像數(shù)據(jù)。
光譜成像是智慧感知領(lǐng)域的一大研究方向,具有廣大的市場前景。運(yùn)用光譜成像技術(shù)可以獲取視場范圍內(nèi)的物質(zhì)像素點(diǎn)的組分和含量。
清華大學(xué)突破的技術(shù)更具優(yōu)勢特色
根據(jù)清華大學(xué)官網(wǎng)公布的消息顯示,來自電子工程系黃翊東教授團(tuán)隊(duì)在超光譜成像芯片的研究中取得重要突破,打造出全球首款實(shí)時超光譜成像芯片。
首先這款芯片的誕生為國產(chǎn)智慧感知技術(shù)的發(fā)展積累了更多經(jīng)驗(yàn)。
根據(jù)清華大學(xué)官網(wǎng)發(fā)布,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國際首款實(shí)時超光譜成像芯片的研制,分辨率達(dá)到了0.8納米。
目前最頂級的EUV光刻機(jī)可實(shí)現(xiàn)的芯片制造分辨率也才3nm。
分辨率越低,可光刻的芯片電路圖就越精密。
而應(yīng)用到光譜成像的概念,0.8nm的分辨率幾乎可以獲取一個視場內(nèi)所有的物質(zhì)像素信息。
這項(xiàng)技術(shù)突破也引起了不小的波瀾,著名的《科學(xué)》雜志也將其刊登在最新一期上,并稱之為該領(lǐng)域的最新研究成果。
和熱成像原理類似,光譜可以讓智能感知技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展。
首次測量了活體大鼠腦部血紅蛋白及其衍生物的特征光譜的動態(tài)變化,時間分辨率高達(dá)30Hz(赫茲)。
通過實(shí)時光譜成像,可獲取大鼠腦部不同位置的動態(tài)光譜變化情況,結(jié)合血紅蛋白的特征吸收峰,分析獲取對應(yīng)血管區(qū)和非血管區(qū)血紅蛋白含量的變化情況,并可利用神經(jīng)血氧耦合的機(jī)制,得出腦部神經(jīng)元的活躍狀態(tài)。
超光譜成像技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
現(xiàn)在各個行業(yè)的發(fā)展都會用上智慧感知技術(shù),比如汽車的自動駕駛,用于實(shí)時分析路面信息。還有用于勘測,在一些工程項(xiàng)目中也能發(fā)揮出重大作用。
智慧感知技術(shù)擁有更好的實(shí)時性和更清晰的成像功能,必然會大大增加車輛自動駕駛的安全性和使用過程中的體驗(yàn)。
另外一個可能相關(guān)的領(lǐng)域是腦機(jī)接口領(lǐng)域,可以為用戶反饋一個更加清晰真實(shí)的外部世界。
再次在工業(yè)自動化、機(jī)器視覺等諸多領(lǐng)域都有不同程度的應(yīng)用。
結(jié)尾:
新的時代,我們的技術(shù)也發(fā)展了起來,雖然有的還面臨卡脖子,但慢慢的,一些封鎖會被突破,我們甚至還會擁有自己的根技術(shù)。
這是一個好的趨勢,但仍需要更多的努力。而尊重科研人員,讓他們所得到的回報(bào)值得他們的付出,也是從根源發(fā)展核心技術(shù)的態(tài)度。