高光谱相机的国产化之路：突破技术封锁，迈向自主可控

高光谱相机是一种结合成像与光谱分析的高端遥感设备，广泛应用于航空航天、环境监测、农业、地质勘探、安防等领域。然而，由于其核心技术长期被欧美国家垄断，我国在高光谱成像领域长期面临“卡脖子”问题。近年来，通过国家政策支持、科研机构攻关和企业创新，我国在高光谱相机国产化进程中取得重大突破，逐步打破国外技术封锁。

国外有代表性的品牌是芬兰Specim，RESONON，Headwall其产品在行业中有代表性，Specim和RESONON的产品线丰富，在设计上更侧重工业的实用性和便捷性，目前国产高光谱相机也逐步追上其步伐，如双利合谱、奥谱天成，中达瑞和。这三家国产高光谱相机制造商的部分产品均可平替国外优秀的高光谱相机制造商，不仅产品可以媲美而且价格更是低于国外的品牌，均可放心选择。

中达瑞和实现400-1700nm波段高光谱相机的全链路自主研发，特别是推扫式高光谱相机产品丰富，不仅适配高校科研应用，而且在行业应用也取得一些不错的效果。VIX系列推扫型高光谱相机光谱波段覆盖400-1700nm，光谱精度可达1nm，可适配工业数据接口，在线检测速度可达3-4m/s，全波段可实现1000fps，成像速度快，充分满足工业传送带检测效率要求。

高光谱相机的技术难点与国外垄断现状

1. 技术难点

核心部件依赖进口：高光谱相机的关键部件技术门槛高，长期被国外厂商垄断。

高精度要求：需同时实现高空间分辨率和高光谱分辨率，对材料、光学设计、数据处理算法要求极高。

复杂应用场景：需适应极端环境（如航天、航空、海洋监测），对设备稳定性、抗干扰能力提出挑战。

2. 国外技术封锁

出口限制：美国、欧盟对高光谱成像设备实施严格的出口管制，限制向中国出口高端设备及核心元器件。

专利壁垒：国外企业掌握核心专利，形成技术垄断。

国产化的关键突破与里程碑

1. 政策与战略布局

国家层面支持：

"十四五"规划将高光谱成像技术列为“新一代信息技术”重点突破方向。

"科技自立自强"战略推动国产化替代，设立专项基金支持技术研发。

产学研协同创新：

中国科学院、清华大学、北京理工大学等机构牵头攻关核心技术。

企业（如中达瑞和）与高校合作，加速技术转化。

2. 核心技术突破

（1）成像光谱相机国产化

突破点：

研发高效率、轻量化的“推扫式成像相机”，解决传统设备体积大、重量重的问题。

开发高精度分光元件（如衍射光栅、干涉滤光片），提升光谱分辨率至纳米级。

（2）数据处理与算法创新

突破点：

国产（中达瑞和）开发自主知识产权的高光谱数据处理软件（如IrisCube光谱分析软件、IrisCube Cloud光谱云平台、SpecMetis光谱遥感行业应用软件），支持实时数据处理与目标识别。

应用人工智能（AI）算法优化光谱分析效率，提升目标检测精度。

案例：

中达瑞和基于深度学习的高光谱图像分类算法，准确率提升至95%以上。

我国高光谱相机的国产化历程，是科技自立自强的生动实践。通过政策引导、技术创新与产业协同，我国已逐步打破国外技术垄断，未来，随着研发投入的持续加大和应用场景的不断拓展，国产高光谱相机的性能将不断提升，为我国在遥感、环保、科研等领域提供核心支撑。

审核编辑 黄宇