清華大學(xué)作為國內(nèi)頂級院校，在科學(xué)研究方面碩果累累，取得顯著成就。目前芯片領(lǐng)域的研究已經(jīng)成為很多企業(yè)，高校和科研機(jī)構(gòu)的重點(diǎn)科研任務(wù)，清華大學(xué)也不例外。于是清華大學(xué)從光譜技術(shù)領(lǐng)域入手，成功破冰芯片新技術(shù)。

清華大學(xué)突破超光譜成像芯片技術(shù)，分辨率達(dá)到0.8納米。

芯片的種類和應(yīng)用領(lǐng)域是非常豐富的，在硅基材料的基礎(chǔ)上，可以誕生出成千上百種芯片類別，應(yīng)用在各行各業(yè)，滿足不同的需求。比如汽車領(lǐng)域有專門的車規(guī)級芯片，存儲芯片領(lǐng)域也有NAND，大家常用的電子設(shè)備只是芯片種類領(lǐng)域的冰山一角。在這些常見的芯片應(yīng)用場景中，有一項(xiàng)技術(shù)經(jīng)常被使用卻又被人們忽略，那就是智能感知。

這項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域的背后會用上光譜成像，工業(yè)制造，機(jī)器視覺等行業(yè)在發(fā)展過程中往往會用上各種光譜成像掃描數(shù)據(jù)信息，采集物體成像數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的光譜成像缺乏實(shí)時(shí)性，沒有便捷的操作性能，成像的效果也未必理想。但是清華大學(xué)的一項(xiàng)技術(shù)突破給出了解決方案，成功為智能感知技術(shù)領(lǐng)域的光譜成像增添光彩。根據(jù)清華大學(xué)官網(wǎng)公布的消息顯示，來自電子工程系黃翊東教授團(tuán)隊(duì)“破冰”芯片新技術(shù)，在超光譜成像芯片的研究中取得重要突破，打造出全球首款實(shí)時(shí)超光譜成像芯片。

光譜成像是智慧感知領(lǐng)域的一大研究方向，具有廣大的市場前景。運(yùn)用光譜成像技術(shù)可以獲取視場范圍內(nèi)的物質(zhì)像素點(diǎn)的組分和含量。相比于傳統(tǒng)的光譜成像，清華大學(xué)突破的技術(shù)更具優(yōu)勢特色。在清華大學(xué)的介紹中提到，這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了單點(diǎn)光譜儀到超光譜成像芯片的突破，視場內(nèi)的物質(zhì)像素點(diǎn)可以被實(shí)時(shí)，快速獲取，且分辨率達(dá)到了0.8nm。

也許大家對0.8nm的分辨率沒有太大的概念，要知道目前最頂級的EUV光刻機(jī)可實(shí)現(xiàn)的芯片制作分辨率也才3nm。分辨率越低，可光刻的芯片電路圖就越精密。而應(yīng)用到光譜成像的概念，0.8nm的分辨率幾乎可以獲取一個(gè)視場內(nèi)所有的物質(zhì)像素信息。信息越豐富，成像的效果越好。總之清華大學(xué)的超光譜成像芯片讓國內(nèi)智慧感知領(lǐng)域步入新的臺階。看到這里還是有人好奇，雖然技術(shù)有不錯(cuò)的前瞻性，可是又能實(shí)現(xiàn)怎樣的應(yīng)用呢？

技術(shù)研究不能停留在理論，還應(yīng)該走向?qū)嶋H。關(guān)于這一點(diǎn)，清華大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)也進(jìn)行了實(shí)際測試。研究團(tuán)隊(duì)將實(shí)時(shí)超光譜成像芯片用于檢測活體大鼠的腦部，成功分析出腦部血紅蛋白特征光譜的動態(tài)變化。因?yàn)槭菍?shí)時(shí)性，所以呈現(xiàn)的光譜信息是動態(tài)的，更能夠結(jié)合動態(tài)信息分析出物質(zhì)的感知變化，從而做出相應(yīng)調(diào)整。

這只是其中一個(gè)測試案例，更多的應(yīng)用領(lǐng)域還包括用于工業(yè)場景，智慧醫(yī)療等等。對于光譜成像有實(shí)時(shí)性，高分辨率要求的行業(yè)，清華大學(xué)的這項(xiàng)研究成果都能發(fā)揮出不錯(cuò)的價(jià)值。

清華大學(xué)實(shí)現(xiàn)該技術(shù)突破，有何意義？

清華大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)從光譜成像領(lǐng)域入手，打造出具備實(shí)時(shí)動態(tài)分析性能的實(shí)時(shí)超光譜成像芯片。帶來的意義是十分重大的。首先這款芯片的誕生為國產(chǎn)智慧感知技術(shù)的發(fā)展積累了更多經(jīng)驗(yàn)。現(xiàn)在各個(gè)行業(yè)的發(fā)展都會用上智慧感知技術(shù)，比如汽車的自動駕駛，用于實(shí)時(shí)分析路面信息。還有用于勘測，在一些工程項(xiàng)目中也能發(fā)揮出重大作用。

隨著智慧感知技術(shù)的發(fā)展，越來越多光譜儀派上用場。只是在傳統(tǒng)的技術(shù)范疇中，逐點(diǎn)逐行的掃描存在很大的效率問題，由于分辨率的限制采集的信息也未必準(zhǔn)確，對智慧感知技術(shù)的探索存在局限性。而有了清華大學(xué)實(shí)時(shí)超光譜成像芯片，打破逐點(diǎn)逐行掃描物質(zhì)像素信息的常規(guī)，讓國產(chǎn)智慧感知技術(shù)的發(fā)展積累更多的經(jīng)驗(yàn)。

其次降低對光譜成像的使用難度，實(shí)現(xiàn)跨越性的技術(shù)升級。

傳統(tǒng)的光譜成像存在一定的使用難度，對研究水準(zhǔn)有很高的要求，一旦獲取信息失誤就有可能影響整體，視場中的高精度光譜信息無法被準(zhǔn)確獲知。對于專業(yè)人員而言，這樣的問題只能重復(fù)性的進(jìn)行光譜成像。但是清華大學(xué)的研究突破成功實(shí)現(xiàn)跨越性的技術(shù)升級，解決了相應(yīng)的成像難題。

清華大學(xué)“破冰”實(shí)時(shí)超光譜成像芯片技術(shù)，分辨率達(dá)到了0.8納米。這樣的水準(zhǔn)已經(jīng)是世界領(lǐng)先了。和大家理解的芯片不同，清華大學(xué)驗(yàn)證出的這款芯片被用于智慧感知領(lǐng)域，作為光譜成像技術(shù)的沉淀，相信將來會有更深遠(yuǎn)的應(yīng)用意義。

審核編輯 ：李倩