光谱成像感知与应用技术研究所简介

一、研究机构概况

光谱成像感知（Spectral Imaging Sensing）能够捕获从可见光到红外光谱范围内的连续光谱，并将其与图像信息相结合，以获取更丰富的信息；该技术在机器人视觉、资源勘察、生物医学、精细农业、环境监测等诸多领域有广泛的应用。南京邮电大学光谱成像感知与应用技术研究所成立于2024年，依托于计算机学院、软件学院、网络空间安全学院。主要从事光电探测、光谱信息处理和模式识别领域的研究开发，在光谱仪器研发方面，突破了精细分光、高灵敏感知、精密检测和仪器整机系统小型化等关键技术，实验室配备了从设计仿真、电子测试、系统标定和测试全链路的科研平台，具有光谱范围覆盖紫外至长波红外的高光谱探测设备的研发能力；在光谱信息处理方面，团队配备了高性能计算服务器平台，另外南京邮电大学还拥有强大的计算机并行网络系统，可实现海量数据的处理及智能化方法研究需求，近年来在深度神经网络建模与优化、无监督特征学习和遥感影像解译等领域具有丰富的实践经验。目前研究所初具规模，科研人员中正高级职称2名、副高级职称3名、研究生二十余名，有较强的研发实力。先后承担多项国家重点研发计划课题和行业科技项目，参与江苏省航空对地观测感知工程中心建设，承接并完成高质量产学研项目多项。

二、研发团队

南京邮电大学光谱成像感知与应用技术研究所汇聚国内外一流科技人才,研究人员主要包括来自南京邮电大学、科研院所和企业的专家等组成的交叉前沿研究团体。

研究所现有核心成员6名，分别为郑志忠教授、倪康副教授、李金鹏研究员、刘启超博士、黄楠博士和刘鹏飞副教授。现有硕士研究生20余名。

所长：郑志忠，男，博士，教授。曾任中国地质调查局南京地质调查中心仪器研发中心副主任（副处长）、中国地质调查局工程副首席专家；兼任中国仪器仪表学会地质仪器分会理事、江苏省人工智能学会智能遥感专委会常务委员。一直从事光电信号处理、高光谱成像研究与光谱成像仪器研发、工程化应用及其成果推广工作，推动了国内光谱探测理论与方法的发展，攻克了仪器系统研制中的弱信号探测与实时处理、高效率分光、仪器集成与小型化等系列关键技术；先后成功研制航天对地遥感相机、航空高光谱成像系统、无人机高光谱遥感系统、地面小型光谱成像仪、地下岩心光谱扫描仪、视频高光谱成像仪和小型快速傅里叶热红外光谱仪等系列装备，以及光谱数据处理和信息提取软件；推动我国光谱对地立体成像感知技术体系的建设，并取得了系列创新性成果。积极开展成果转化和参与地方经济建设，推动仪器的工程化和成果应用推广，部分装备出口加拿大、澳大利亚、沙特、塞尔维亚、沙特和菲律宾等国，实现国产高端光电装备与成像软硬件系统出口，为推动我国装备技术进步做出了重要贡献。主持科研项目十余项，其中国家重大科学仪器设备开发专项课题1项、国家重点研发计划课题1项、江苏省重点研发计划课题2项和江苏省海洋专项1项，获得授权专利15项，其中发明专利3项，发表论文40余篇，其中第一和通信作者在IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing、TGRS、光学学报等SCI核心期刊发表论文10篇。获得江苏省科技进步奖、自然资源科技进步奖等的省、部级科技成果二等奖9项（排名2R1，4R2，1R3，2R5）。

副所长：倪康，男，博士，副教授，硕士生导师。现为CCF会员、IEEE会员。目前从事SAR（Synthetic Aperture Radar）图像解译、光学遥感图像解译、多源遥感图像解译等领域的研究工作。主持国家自然科学基金青年项目、江苏省自然科学基金青年项目、中国博士后科学基金面上项目、重点实验室开放课题等项目多项；同时作为研究骨干参与国家自然基金项目、JG项目、国重实验室、中兴等研究所和公司横向课题多项。以第一作者身份在《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》、《IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems》、《IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement》、《光学学报》等遥感和信号处理SCI源期刊上发表论文20余篇。

特色的技术：

Ø 光谱分光核心关键技术

Ø 干涉分光与干涉检测技术

Ø 新型成像光谱技术

Ø 高光谱边缘智能实时处理

三、研发方向

1、新型光谱成像传感器研制

提出新的方法开发先进的成像传感器，提高光谱成像感知系统的光

谱探测范围、灵敏度、空间分辨率、光谱分辨率、时间分辨率和环境适应性等，以适应不同应用场景的需求。

2、数据处理和分析软件开发

随着数据量的增加，如何高效地处理和分析光谱成像数据成为研究的重点之一。本研究所将致力于开发新的数据处理算法和机器学习技术，以提取数据中的有用信息，并实现对目标物体的准确识别和分类。

四、代表性成果

（1）高灵敏、高速、高分辨紫外光谱仪系统

采用多束光纤耦合和非球面光学系统技术，具有光通量大、光谱分辨率高和体积小的优势，满足超低含量元素的探测。

指标参数：

光谱范围：200-450nm；光谱分辨：优于0.1 nm；光谱通道：8192；测量速度：最短曝光时间100us，采集速度小于2ms；仪器重量：小于3kg。

应用领域：

Ø LIBS元素快速分析·

Ø 等离子体气体中元素测量

（2）小型、快速傅里叶变换红外光谱仪系统

基于高速振镜技术，突破傅里叶红外光谱小型化与环境适应性，可满足野外遥感和实验室样品分析。

指标参数：

光谱范围：400-4000cm-1；光谱分辨：优于4cm-1；测量速度：最快可达100谱/S@4cm-1分辨，仪器重量：小于3.5kg。

（另外光谱范围可拓展到短波红外）

应用领域

Ø 半导体测试

Ø 烟道气体成分监测

Ø 遥感辐射测量

Ø 药品食品分析

（3）视频高光谱成像系统

发明一种高效光路变换技术，基于凸面闪耀光栅分光技术，实现高帧频视频高光谱成像，具有光谱保真性好的突出优势。

可见近红外视频高光谱系统

短波红外视频高光谱系统

应用领域

Ø 机器人视觉

Ø 燃烧炉温度场和成分分析

Ø 发动机燃烧状态监测

五、联系方式

  联系人：黄楠

  联系电话：13372008513

  E-MAIL:huangnan@njupt.edu.cn