刚刚,这位传感器专家任中国工程院副院长
海量传感器知识、行业报告,请在公众号对话框回复关键词【资料下载】获取,部分资料查看《传感器专业知识资料100+,总有一份适合你~》国务院任免国家工作人员。
任命查显友为国家民族事务委员会副主任;任命张玉卓为中国工程院院长,张军、陈杰、李仲平、陈建峰、陈薇(女)为中国工程院副院长。



文章题为“A broadband hyperspectral image sensor with high spatio-temporal resolution”。论文第一作者为北京理工大学边丽蘅教授、博士研究生王振、硕士研究生张宇哲,通讯作者为张军院士和边丽蘅教授,北京理工大学为唯一完成单位。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-024-08109-1

我国科研团队在智能光电成像器件领域取得突破
不同物质的反射光或透射光波长不同、光谱各异,但人眼仅可接收有限特定波长的光,因此无法超脱红绿蓝“三原色”的“调色盘”。北京理工大学张军院士团队自主研制出百通道百万像素的高光谱实时成像器件,可高效率、智能化探测“三原色”之外的更多“原色”。相关成果7日在国际学术期刊《自然》发表。

图为北理工科研团队研发的新型高光谱智能成像器件。新华社记者 赵旭 摄
探测物质的“原色”有何价值?北京理工大学教授边丽蘅说,“原色”搭载着物质的本征属性信息。例如,在两个相同的透明玻璃杯中,分别倒入等量纯净水和矿物水,仅通过肉眼通常无法辨别,而借助两者透射光的光谱差异,也就是“原色”差异,即可加以区分。由于可以探测更精细分辨率、更广范围波长,高光谱成像技术正是检测“原色”的“火眼金睛”,其利用物质“各放异彩”的特性,实现“透过现象看本质”。
高光谱成像产生的数据规模庞大,长期以来,该技术大多依赖光栅、棱镜等分立元器件组成的复杂光学系统工作,这种系统体积大、难集成,且分辨率和光能利用率不高。据介绍,科研团队创新性提出光子复用原理,建立了片上光谱复用感知架构,通过材料、电子、光学、计算机等多学科交叉,最终研制出重量仅数十克、光谱通道超百个、像素达百万级的高光谱实时成像器件,将光能利用率由典型的不足25.0%跨越提升至74.8%,提升了高光谱成像的灵敏度和准确率。

图为北理工科研团队研发的新型高光谱智能成像器件。新华社记者 赵旭 摄
“大到遥感卫星探测装备,小到手机摄像头,都能基于这个原理开发新应用。用相应摄像头对准某个目标,就会收到目标反射出的光谱,智能系统自动比对数据库里的光谱信息,便可以标注出目标物质成分。它具有通用检测能力,一款设备既能检测水环境中是否有重金属、食品是否变质,也能检测人体血氧血糖指标是否正常等等,降低检测成本、提升检测效能。”边丽蘅说。
张军表示,该研究开辟了片上光学研究新领域,为未来智能光电子器件发展提供了新思路。研究成果有望推动卫星遥感、深空探测、环境监测、智慧医疗、社会治理等领域的创新发展。
该工作开辟了片上光学研究新领域,为下一代智能传感器发展提供了新方法,推动集成电路、电子信息、计算机、物理、材料等多学科的交叉融合发展,助力我国智能装备变轨超越和自立自强。该工作得到了国家自然科学基金委优秀青年科学基金、国家重大科研仪器研制专项、基础科学中心、面上基金等项目资助。
央视新闻对张军院士该科研成果的报道:
张军院士相关研究成果入选2025年度中国光学十大进展(应用研究类)——高时空分辨率的宽带高光谱成像传感器:


高光谱智能成像器件体积仅有矿泉水瓶盖大小,具有集成度高、质量轻、成像速度快、成像精度高等特点

高光谱智能成像器件拍摄的月球表面实时光谱视频

张军院士、边丽蘅教授与团队学生交流

边丽蘅和学生在实验室做实验

片上光谱复用感知架构及其工作原理

张宇哲、王振在实验室进行反复测试

张军院士、边丽蘅教授与团队学生交流
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