一架看似普通的無人機騰空而起，機腹下掛載著一個不足1公斤的相機。短短十幾分鐘，它就能完成對1.5平方公里區域的“透視”掃描：森林里飄蕩的是晨霧還是山火初起的煙？清澈的河流下是否隱藏著污染？綿延的高壓線上有無潛在隱患點？

無人機搭載機載高光譜相機 西湖大學供圖這樣的“千里眼”功能，如今或許并不稀奇。但來自浙江杭州的企業，西湖智能視覺科技（杭州）有限公司最新研發的機載高光譜相機，將賦予“千里眼”以“火眼金睛”般的超能力——它能“看見”肉眼不可見的信息。

山林、河道迎來全新“體檢”方法

清晨的山林薄霧彌漫。經驗豐富的護林員穿行其中，依靠肉眼和經驗判斷風險。然而，人力巡邏難免疏漏，尤其在辨別煙霧與晨霧時，高度依賴個人經驗，且24小時值守壓力巨大。

如今，搭載高光譜相機的無人機將飛越林海，僅需幾分鐘，它采集的數據便能清晰揭示：自然形成的薄霧與山火初起的煙霧，在光譜波段上特征迥異。系統通過智能分析波形，能瞬間做出準確判斷，為山火預警爭取寶貴時間。

高光譜數據水體指數反演結果同樣的情景也在水資源監測領域上演。

在西湖大學云谷校區旁的河道上，科研人員展示了這項技術的魔力。當無人機搭載高光譜相機沿河飛行約10分鐘，無需采樣、無需化學試劑，一份直觀的河道水質“體檢報告”隨即生成。

實驗室里，高光譜反演模型清晰呈現了水體總氮（TN）和總磷（TP）的空間分布特征：TN濃度“兩端高、中間低”，TP則“中間高、兩端低”。為了驗證高光譜相機的準確性，研究人員還采集了11個地面水域監測點實測數據，對比結果顯示，高光譜相機在高速飛行、短時采集的情況下，依舊得到了非常準確的結果。

高光譜成像如何“看”見不可見？

高光譜成像的核心突破在于“看得更清”、“看得更深”，像是給相機裝上了“火眼金睛”。當氣象衛星在距地800公里的軌道上掃描時，它的多光譜傳感器僅能通過4-5個寬泛的光譜通道（如可見光、近紅外、熱紅外）來描繪地球輪廓。

這種“粗顆粒”的觀測方式，每個像素覆蓋數平方公里范圍，就像透過毛玻璃看世界，雖然能識別云層運動這樣的宏觀現象，卻無法識別地表物質的微觀特征。而高光譜相機則能夠把光線分成100多種不同的光譜波段，覆蓋400-1000nm 可見光-近紅外波段，單幀采集即可獲得100個連續光譜通道信息，圖像分辨率≥1024 x 1024像素，細節十分清晰。

就像孫悟空用火眼金睛能看穿妖怪的變化，高光譜相機通過解析物質的光譜特征，揭開了肉眼不可見的物質真相。它的每個光譜波段都能捕捉物體對特定波長光的反射特性。

農田檢測類胡蘿卜指數分析圖同樣是一片樹葉，高光譜成像相機能讀出每一處反射的陽光中，哪些是葉綠素的信號，哪些是水分的痕跡，哪些是“肉眼看不見”的病蟲害早期特征。

同樣是一片水域，高光譜成像相機能解析每一道波光中，哪些是藻類繁殖的征兆，哪些是重金屬污染的痕跡，哪些是“肉眼難辨”的化學物質溶解特征。

同樣是一片農田，高光譜相機“掃一眼”即可定位毒素富集區域，替代傳統耗時耗力的采樣檢測，為田間作物病害提供快速篩查方案。

就像人類從黑白電視一步跨入全息影像時代，高光譜相機用100+個光譜波段，在每一個像素點精準識別——葉綠素的躍動、水分的流淌、污染物的蔓延——所有肉眼不可見的微觀信息，都在這個光譜宇宙中清晰呈現。讓相機不再只是“拍照”，而是徹底改變了成像的維度。

“最好的技術，永遠生長在解決問題的土壤里”

西湖智能視覺科技（杭州）有限公司創始人袁鑫，也是西湖大學工學院感知與計算成像實驗室負責人、博士生導師，曾擔任美國新澤西貝爾實驗室視頻分析與編碼首席研究員。

在相關領域，他已進行了長達10年的研究。早期的技術面臨巨大瓶頸：雖然采集一張圖像僅需1毫秒，但后續計算處理卻要耗費整整一天。這種“快拍慢算”的困境，讓技術長期被困在實驗室。

轉機出現在人工智能時代，隨著深度學習等算法的突破，計算時間從24小時縮短到幾十毫秒。這個超萬倍的提速，讓高光譜成像實現了“所見即所得”的實時應用，隨即打開了產業化的大門。正如袁鑫所說：“最好的技術，永遠生長在解決問題的土壤里。”

據了解，目前，“西湖智能”已完成超五千萬元的Pre-A輪融資，由知名投資機構東方富海獨家完成投資。未來，該技術將廣泛應用于智慧農業、環保監測、電力巡檢等領域，并持續向工業質檢、醫療科研等方向拓展，展現出巨大的行業變革潛力。

來源: 潮新聞

內容資源由項目單位提供