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湘江边的国家科技奖③丨为高分精准探测炼就“火眼金睛”
湖南省科学技术厅门户网站
发布时间：
2024-07-04 16:54
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红网时刻新闻记者谭苏昕实习生廖叶蕾长沙报道
太空中一颗颗卫星包围着地球，织成了一张覆盖全球信息的“天网”，小到每家每户，精到山丘、荒野，然而，过去的遥感成像手段受制于单位时间内空间与光谱信息的采样极限，难以获取高空间分辨率的高光谱图像。
简单来说，想看清物体的空间大小和形状，就难以看清物体具体的材质；想看清材质，就会牺牲空间的清晰度。
对此，湖南大学副校长李树涛教授主持完成的“高空间分辨率高光谱成像与识别理论方法研究”项目，解决了高分辨率高光谱图像获取与精准高效识别的技术难题，荣获2023年度国家自然科学奖二等奖。
“我们发现了时间—空间—光谱的耦合成像机理，提出了一种全新的成像模式，实现了高空间分辨率高光谱的获取，能够做到精准、高效的探测。”李树涛介绍。
“火眼金睛”是如何炼成的？李树涛进一步解释，“一般看到的是红绿蓝三个颜色，而高光谱图像包含几十甚至数百个光谱波段，通过信息的这几百个特征对应分析到具体材质。”
这项高光谱成像与识别技术，实现了“从静到动”的成像跨越，在农业方面有着广泛用途，比如水环境的监测。
洞庭湖为我国第二大淡水湖，是著名的鱼米之乡，其物产极为丰富。随着河湖流淌，记者看到大屏幕上的数据与颜色逐渐变化。这便是利用高光谱成像技术，监测水体微量元素的含量等，从而判断水质是否被污染，并发现污染源头。
此外，该技术在医学领域也有用武之地。随着“以假乱真”的冒牌药品层出不穷，普通老百姓购药治病带来困扰。而利用此成像技术，能够清楚有效地辨别药品成分、检测真假。
数十年磨一剑，其成果在中国空间技术研究院等单位成功应用，解决了城市、山地等复杂场景的空谱高分成像和目标精准高效识别难题，“面向国家战略重大需求，未来我们的科技成果将在更多领域、更多行业推广运用。”李树涛充满信心。
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