高光譜相機是一種結(jié)合成像與光譜分析的高端遙感設備，廣泛應用于航空航天、環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)勘探、安防等領域。然而，由于其核心技術長期被歐美國家壟斷，我國在高光譜成像領域長期面臨“卡脖子”問題。近年來，通過國家政策支持、科研機構(gòu)攻關和企業(yè)創(chuàng)新，我國在高光譜相機國產(chǎn)化進程中取得重大突破，逐步打破國外技術封鎖。

國外有代表性的品牌是芬蘭Specim，RESONON，Headwall其產(chǎn)品在行業(yè)中有代表性，Specim和RESONON的產(chǎn)品線豐富，在設計上更側(cè)重工業(yè)的實用性和便捷性，目前國產(chǎn)高光譜相機也逐步追上其步伐，如雙利合譜、奧譜天成，中達瑞和。這三家國產(chǎn)高光譜相機制造商的部分產(chǎn)品均可平替國外優(yōu)秀的高光譜相機制造商，不僅產(chǎn)品可以媲美而且價格更是低于國外的品牌，均可放心選擇。

中達瑞和實現(xiàn)400-1700nm波段高光譜相機的全鏈路自主研發(fā)，特別是推掃式高光譜相機產(chǎn)品豐富，不僅適配高?？蒲袘茫以谛袠I(yè)應用也取得一些不錯的效果。VIX系列推掃型高光譜相機光譜波段覆蓋400-1700nm，光譜精度可達1nm，可適配工業(yè)數(shù)據(jù)接口，在線檢測速度可達3-4m/s，全波段可實現(xiàn)1000fps，成像速度快，充分滿足工業(yè)傳送帶檢測效率要求。

高光譜相機的技術難點與國外壟斷現(xiàn)狀

1. 技術難點

核心部件依賴進口：高光譜相機的關鍵部件技術門檻高，長期被國外廠商壟斷。

高精度要求：需同時實現(xiàn)高空間分辨率和高光譜分辨率，對材料、光學設計、數(shù)據(jù)處理算法要求極高。

復雜應用場景：需適應極端環(huán)境（如航天、航空、海洋監(jiān)測），對設備穩(wěn)定性、抗干擾能力提出挑戰(zhàn)。

2. 國外技術封鎖

出口限制：美國、歐盟對高光譜成像設備實施嚴格的出口管制，限制向中國出口高端設備及核心元器件。

專利壁壘：國外企業(yè)掌握核心專利，形成技術壟斷。

國產(chǎn)化的關鍵突破與里程碑

1. 政策與戰(zhàn)略布局

國家層面支持：

"十四五"規(guī)劃將高光譜成像技術列為“新一代信息技術”重點突破方向。

"科技自立自強"戰(zhàn)略推動國產(chǎn)化替代，設立專項基金支持技術研發(fā)。

產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新：

中國科學院、清華大學、北京理工大學等機構(gòu)牽頭攻關核心技術。

企業(yè)（如中達瑞和）與高校合作，加速技術轉(zhuǎn)化。

2. 核心技術突破

（1）成像光譜相機國產(chǎn)化

突破點：

研發(fā)高效率、輕量化的“推掃式成像相機”，解決傳統(tǒng)設備體積大、重量重的問題。

開發(fā)高精度分光元件（如衍射光柵、干涉濾光片），提升光譜分辨率至納米級。

（2）數(shù)據(jù)處理與算法創(chuàng)新

突破點：

國產(chǎn)（中達瑞和）開發(fā)自主知識產(chǎn)權的高光譜數(shù)據(jù)處理軟件（如IrisCube光譜分析軟件、IrisCube Cloud光譜云平臺、SpecMetis光譜遙感行業(yè)應用軟件），支持實時數(shù)據(jù)處理與目標識別。

應用人工智能（AI）算法優(yōu)化光譜分析效率，提升目標檢測精度。

案例：

中達瑞和基于深度學習的高光譜圖像分類算法，準確率提升至95%以上。

我國高光譜相機的國產(chǎn)化歷程，是科技自立自強的生動實踐。通過政策引導、技術創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)協(xié)同，我國已逐步打破國外技術壟斷，未來，隨著研發(fā)投入的持續(xù)加大和應用場景的不斷拓展，國產(chǎn)高光譜相機的性能將不斷提升，為我國在遙感、環(huán)保、科研等領域提供核心支撐。

審核編輯 黃宇