在近日召開的第十八屆中國科學儀器發(fā)展年會上，北京理工大學許廷發(fā)教授作為受邀嘉賓，發(fā)表了關(guān)于智能全光譜水質(zhì)檢測儀器發(fā)展現(xiàn)狀及展望的專題報告，并接受了現(xiàn)場采訪。

許廷發(fā)教授，作為北京理工大學電子與信息學部委員、國家一級學科光學工程學科責任教授，以及光學成像技術(shù)與系統(tǒng)教育部重點實驗室主任，長期致力于光學技術(shù)的研究與應用。在采訪中，他詳細介紹了其團隊最新研發(fā)的全光運算的智能光譜儀，這創(chuàng)新成果在業(yè)界引起了廣泛關(guān)注。

許教授介紹，這款全光運算的智能光譜儀顛覆了傳統(tǒng)的光學分光器件，采用了AI可調(diào)控光譜分光的器件加成像加后端處理的模式。這一器件從工藝、研制到電控均實現(xiàn)了自主研制，具有顯著的小型化優(yōu)勢，成功解決了傳統(tǒng)光譜儀中光學系統(tǒng)龐大、結(jié)構(gòu)復雜的問題，

在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，尤其是水質(zhì)監(jiān)測方面，基于全光運算的智能監(jiān)測光譜儀展現(xiàn)出了獨特的優(yōu)勢。許教授介紹，傳統(tǒng)的水質(zhì)檢測方法大多需要人工采樣，然后拿到實驗室進行分析，不僅采樣率低，還可能造成二次污染，且監(jiān)測周期較長。而全光譜智能水質(zhì)檢測光譜儀則能夠?qū)崿F(xiàn)實時、快速的水質(zhì)監(jiān)測。它采用AI計算方式，速度極快，能夠在分鐘級別內(nèi)完成報警和溯源。同時，該儀器的監(jiān)測范圍更寬廣，能夠在每一個斷點進行布設，實現(xiàn)全天候、全天時的監(jiān)測。目前，該光譜儀在全國多個水域的應用案例，如江西贛州、云南滇池、北京等地，均取得了良好的監(jiān)測效果。許教授預計，在未來三到五年內(nèi)，隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展和大數(shù)據(jù)模型的支撐，全光譜水質(zhì)檢測儀器將迎來爆發(fā)期，得到更廣泛的推廣和應用。

在談到AI在光譜技術(shù)結(jié)合領(lǐng)域的應用前景。他認為，AI將重塑光譜產(chǎn)業(yè)的技術(shù)生態(tài)，推動高光譜、光譜等整個行業(yè)的進步。隨著材料、工藝和研發(fā)水平的提高，未來AI架構(gòu)的數(shù)據(jù)驅(qū)動光譜儀器將得到廣泛推廣和發(fā)展。同時，他也指出了當前面臨的挑戰(zhàn)，包括數(shù)據(jù)量巨大、數(shù)據(jù)格式和接口非標準化、數(shù)據(jù)共享難以及AI與光學系統(tǒng)部件的協(xié)同問題等。

針對這些挑戰(zhàn)，許教授團隊正在積極開展相關(guān)工作。他們不僅在北京理工大學本部進行AI大模型和軟件算法的深耕，開展的雙階段光譜超像素人工智能分類方法等研究，并取得了一系列突破。還在北京理工大學重慶創(chuàng)新中心推動產(chǎn)學研用金一體化，促進科研成果的轉(zhuǎn)化和應用。目前，他們已經(jīng)研發(fā)出了系列化的產(chǎn)品，包括面向無人機平臺的高光譜成像儀、全光譜水質(zhì)檢測儀以及小型化的工業(yè)在線A|檢測高光譜產(chǎn)品等，并已經(jīng)能夠小批量生產(chǎn)。

最后，許教授強調(diào)了學科交叉和人才培養(yǎng)在科技創(chuàng)新中的重要性。他表示，未來的科技創(chuàng)新需要更多交叉型的人才，只有這種交叉創(chuàng)新才能更加促進本領(lǐng)域或各個領(lǐng)域的發(fā)展。同時，他也對產(chǎn)學研創(chuàng)新協(xié)同提出了建議，希望通過加強校企合作、推動科技成果轉(zhuǎn)化等方式，共同推動光譜技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。

此次許廷發(fā)教授的報告和采訪不僅展示了團隊在光譜技術(shù)領(lǐng)域的最新研究成果，也為光譜技術(shù)的未來發(fā)展指明了方向。我們相信在未來的科技發(fā)展中，全光運算的智能光譜儀能夠發(fā)揮更大的作用，為我國的環(huán)境保護和科技創(chuàng)新做出更大的貢獻。