不同物質(zhì)有它獨(dú)屬的“指紋光譜”，高光譜遙感技術(shù)可準(zhǔn)確捕獲這一重要信息，提高人眼及遙感觀測(cè)能力。我們知道高光譜技術(shù)能提取古畫(huà)的顏料信息，推算顏料產(chǎn)地，從而在修復(fù)時(shí)精準(zhǔn)選用顏料。那么除文物檢測(cè)修復(fù)外高光譜技術(shù)還可以有哪些應(yīng)用？我國(guó)在高光譜遙感領(lǐng)域的研發(fā)水平又如何？

1可檢測(cè)果蔬農(nóng)藥殘留，未來(lái)還可能隨時(shí)檢測(cè)霧霾

高光譜這雙“火眼金睛”的本領(lǐng)可不僅僅是幫助鑒定、修復(fù)文物。因其能呈現(xiàn)人眼看不到的細(xì)節(jié)、辨別不同成分的物質(zhì)，因此該技術(shù)在國(guó)防軍事、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、水環(huán)境監(jiān)測(cè)、地礦勘察等領(lǐng)域都有廣闊應(yīng)用價(jià)值。

將一盆綠蘿展示在大家面前。從表面看，這盆綠蘿的葉子沒(méi)有什么特別之處，但經(jīng)過(guò)高光譜儀的“眼睛”觀察，一塊白色區(qū)域就在電子屏上顯示出來(lái)。綠蘿中有幾片塑料做的葉子，肉眼幾乎難以發(fā)現(xiàn)，但由于它和正常葉子的光譜信息有很大差別，就躲不過(guò)高光譜的“眼睛”。

利用該原理，高光譜還能用在果蔬農(nóng)藥殘留的檢測(cè)上。有沒(méi)有殘留農(nóng)藥、殘留多少農(nóng)藥，呈現(xiàn)的光譜特征會(huì)有細(xì)微的差別，通過(guò)分析這些差別，專(zhuān)業(yè)人員就能做出科學(xué)的判斷。

相較于傳統(tǒng)食品安全取樣化驗(yàn)等檢測(cè)方式，高光譜技術(shù)檢測(cè)具有無(wú)接觸、無(wú)損傷的優(yōu)點(diǎn)，可以大大提升檢測(cè)效率。此外，根據(jù)不同生長(zhǎng)日期或產(chǎn)地的果蔬光譜特征也不同的原理，高光譜技術(shù)還能用于檢測(cè)果蔬新鮮度、進(jìn)行產(chǎn)地溯源等。

基于高光譜原理，科研人員目前正在研發(fā)可供智能手機(jī)使用的高光譜檢測(cè)應(yīng)用系統(tǒng)。希望在未來(lái)，手機(jī)也能有高光譜檢測(cè)功能，結(jié)合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)，人們能夠隨時(shí)隨地用手機(jī)快速檢測(cè)食品安全問(wèn)題。這樣，農(nóng)民拿手機(jī)就能檢測(cè)果蔬病蟲(chóng)害信息，并把這些數(shù)據(jù)發(fā)送到云端，后方科研人員可以根據(jù)這些信息預(yù)知哪里可能爆發(fā)病蟲(chóng)害。

從果蔬農(nóng)藥殘留檢測(cè)到化妝品重金屬檢測(cè)，水體、土壤等環(huán)境污染監(jiān)測(cè)，再到牙齒、皮膚等醫(yī)學(xué)檢測(cè)，高光譜技術(shù)應(yīng)用有很大的想象空間。不同空氣顆粒反射的光譜不同，未來(lái)人們甚至都能通過(guò)手機(jī)及時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)霧霾。

高光譜技術(shù)屬于遙感技術(shù)范疇。通常人們提到遙感，就往往聯(lián)想到衛(wèi)星遙感、航空遙感等，認(rèn)為遙感和老百姓的日常生活沒(méi)有直接關(guān)系，其實(shí)不然。3S技術(shù)（地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、遙感）中，前兩個(gè)“S”已經(jīng)與人們的生活息息相關(guān)，人們已在手機(jī)中普遍應(yīng)用，現(xiàn)在缺少的是第三個(gè)“S”與老百姓的生活關(guān)聯(lián)起來(lái)。高光譜遙感技術(shù)的應(yīng)用，表明遙感技術(shù)正在走進(jìn)人們的生活。而現(xiàn)在我們所做的，就是要使高光譜遙感技術(shù)飛入尋常百姓家。遙感與智能手機(jī)的結(jié)合，將使“遙感”無(wú)處不在。

2我國(guó)在高光譜遙感研究上處于國(guó)際領(lǐng)先地位

巨大的應(yīng)用前景，使高光譜遙感技術(shù)成為當(dāng)前國(guó)際上遙感技術(shù)的前沿領(lǐng)域。據(jù)專(zhuān)家介紹，我國(guó)在高光譜遙感研究上，處于國(guó)際領(lǐng)先地位。

上世紀(jì)90年代，中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所與上海技術(shù)物理研究所合作，研制了系列航空高光譜傳感器，并前往日本、澳大利亞、馬來(lái)西亞等國(guó)進(jìn)行國(guó)際合作，為當(dāng)?shù)丨h(huán)境、農(nóng)業(yè)、海洋、地質(zhì)等領(lǐng)域的研究提供了重要數(shù)據(jù)，受到高度評(píng)價(jià)。

我國(guó)在高光譜技術(shù)方面有較強(qiáng)的積累，但光譜儀器的一些關(guān)鍵器件還需要進(jìn)口，一定程度上影響了我國(guó)高光譜技術(shù)應(yīng)用的自主性。高端科學(xué)儀器設(shè)備制造方面的不足與我國(guó)在材料學(xué)、制造工藝等方面整體水平不高有關(guān)，希望在未來(lái)，我們能有更多的、不同領(lǐng)域的科研人員參與到高光譜的研發(fā)中，提高光譜儀器制造能力，使我國(guó)成為高光譜研究強(qiáng)國(guó)。

萊森光學(xué)（深圳）有限公司是一家提供光機(jī)電一體化集成解決方案的高科技公司，我們專(zhuān)注于光譜傳感和光電應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售。

審核編輯 黃昊宇