發展新質生產力，離不開人才這個「第一資源」。如今，越來越多的青年科技人才活躍在各個前沿科研領域，不斷在科技創新中「挑大梁」「當主角」。「美麗西湖」推出「身邊的新質生產力青年」系列報道，講述這群青年人才奮戰科研前沿、深耕科技成果轉化的故事，展現西湖區高品質發展的創新活力。
在蜿蜒寬闊的河岸邊，一台看似普通的無人機正緩緩升起，從區域的一端飛向另一端。隨著無人機的一趟飛行完成，幾秒後，在控制中心的大螢幕上，河流變成了由無數數據點構成的彩色圖譜。
這一趟無人機飛行是為了什麽？拍攝的河流影像為何是「五彩斑斕」的？
杭州高譜成像技術有限公司（以下簡稱「高譜成像公司」）創始人潘明忠給出了解答：「這是在進行河流水質的巡檢，不同的物質對光的吸收和反射各有差異，因此會呈現出獨屬於自己特性的光譜資訊，所以光譜資訊也被我們稱為物質的‘指紋’，而高光譜成像技術就像一雙超級眼睛，能捕捉到每一個細微的光譜資訊。」
原來，無人機所搭載的並不是普通的相機，而是一台高光譜成像儀，無人機在飛行的過程中，高光譜成像儀也同時將河流水質中的葉綠素、懸浮物、氮磷等物質含量和指數記錄了下來，並以數據的形式將資訊即時傳輸到平台，透過不同的顏色來標註物質的含量和濃度，河流也就變得「五彩斑斕」了。
「傳統的河道水質監測需要人工在不同點位取水進行分析，但這只是一些單點的數據。」潘明忠說道，「而利用高光譜成像技術，就能從宏觀視角上分析不同區域的水質情況和各種物質含量。」
「高光譜成像技術最早套用於航空航天領域。」潘明忠曾在中國科學院上海技術物理研究所和長春光學精密機械與物理研究所工作了近15年，所研究的就是高光譜成像技術在航空航天領域的開發套用，「最近嫦娥六號完成月球挖土任務的新聞大家都應該看到過，著陸器在月球上取壤並不是隨機的，而是經過礦物分析和選擇的，這一過程中就運用到了高光譜成像技術。」
多年的研究讓潘明忠意識到，高光譜成像技術不僅僅局限於太空探索，在工業、農業、環境監測等眾多民用領域，在其他地方也有許多可以「大展拳腳」的機會：在農業領域，高光譜成像技術能精準捕捉到病蟲害和田地土壤的變化，在醫療領域又化身「醫師助手」，診斷疾病、檢測腫瘤，還可以像「超級偵探」一樣，深入地底，尋找隱藏的礦藏，成為「土地守望者「觀察國土資源的利用和變化……
「在常規影像基礎上疊加了光譜資訊，就像給機器戴上了‘火眼金睛’，讓它能夠超越人眼，辨識出各種材質的差別。這樣的技術，無疑為智慧制造開啟了新的大門。」瞄準行業需求，2019年，潘明忠來到了國科大杭州高等研究院（以下簡稱「杭高院」）物理與光電工程學院並成立了高譜成像公司，將這項技術從「太空」帶回了「地球」。
那麽在「地球」上，高光譜成像技術具體套用在哪裏呢？「如果你面前有成千上萬噸回收來的塑膠廢品，要如何分辨哪些是可用於食品包裝的安全塑膠，哪些是普通的塑膠？」潘明忠提出了這樣一個問題。
「用它就可以。」潘明忠拿起一個黑色長方形的相機說道，這是高譜成像公司在2023年推出的近紅外高光譜相機，只要把它安裝在廢品分揀的履帶上，就能夠高效、準確地對塑膠進行分類和鑒別，為塑膠回收和資源迴圈利用等工業套用場景提供了強大的技術支持。
然而，從國家戰略轉到民用領域，潘明忠也遇到了不少挑戰。他坦言，雖然技術原理相通，但在不同套用場景下，工作重點截然不同。在航空航天領域，追求的是技術的高精尖，而在民用領域，則需要更多地考慮使用者的實際需求和預算限制。
潘明忠回憶道，公司最初研發的近紅外高光譜相機視場角只有2公尺，無法覆蓋工廠裏2.8公尺寬的傳送帶。為了解決這個問題，他們與客戶反復溝通，不斷最佳化產品，最終滿足了客戶的需求。
在杭高院等平台的支持培育下，高譜成像公司正在快速將光譜視覺技術由實驗室研究階段轉向產業化套用階段，已經陸續推出了高光譜水質監測、自動分選、高精度色彩檢測等解決方案。目前已實作批次交付，並積累了一批高端科研夥伴，為海康威視、同方等知名企業提供了光譜視覺產品。
「這些只是高光譜成像技術套用的冰山一角，我們還在不斷探索這項技術更多的潛力和開發空間。」潘明忠說道，未來，公司將繼續聚焦光譜視覺技術和解決方案，立足杭高院和西湖區的優質科創產業平台，加大研發力度，挖掘市場套用，推動中國光譜視覺技術及其相關套用的快速發展，實作更大的跨越發展。
記者 | 劉嘉慧
制圖 | 魯俐
編輯丨趙彤
供稿丨雲棲小鎮
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