打破光谱成像技术垄断 解决更多行业难题为重庆主城段消落带修复提供科技支撑
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打破光谱成像技术垄断 解决更多行业难题
为重庆主城段消落带修复提供科技支撑
     
 
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2021 年 08 月 17 日 星期 放大 缩小 默认  
秦庆旺:
打破光谱成像技术垄断 解决更多行业难题

重庆科技报见习记者 石杰

    秦庆旺在测试液晶光谱驱动电路。(受访者供图)

  忙碌,是秦庆旺在北京理工大学重庆创新中心(下称创新中心)的工作常态。

  秦庆旺是创新中心高光谱计算成像团队技术负责人。早些年,秦庆旺从北京理工大学博士毕业,在北京一家企业工作近10年。

  “我想多做些跟社会和行业发展结合更紧密的工作。”秦庆旺说,2010年,他之前的课题组老师邀他来创新中心做高光谱计算成像及测量系统的项目产业化。经一番考虑,秦庆旺离开生活了20多年的北京,来到重庆开启新的事业。

  从北到南,从东到西,初来乍到的秦庆旺,有诸多不适应,其中最难的是与团队磨合。

  团队组建初期,从方案设计到具体实施,所有事都需要他亲力亲为。

  后来,创新中心逐渐步入正轨,开始扩充团队。然而,挑战也随之出现。

  秦庆旺说,重庆在软件算法方面的人才相对紧缺,团队成员多数是应届毕业生,或欠缺经验的新人。首要问题是让团队成员尽快转变角色,投入到项目中去。

  为此,秦庆旺时常花费大量时间,对团队成员进行沟通指导。秦庆旺告诉记者,“经过这一年调整磨合,目前团队运行得非常好了。”

  秦庆旺介绍,他的团队主要攻关高光谱计算成像及测量系统项目。传统的光谱成像设备核心是光谱分光器件,高性能设备所需窄带的分光器件,目前国内技术还无法实现。

  为解决这一问题,他们在传统光谱成像设备上,增加了光谱成像算法,以软件技术突破硬件壁垒,使光谱数据的呈现不再单纯依赖分光器件。团队设计的新方案允许混合的宽带光谱进入传感器,通过算法解构、重构与计算,达到传统窄带分光的光谱成像效果。

  同时,算法降低了分光器件的工艺难度,节约了系统成本。而且新方案的入射光利用率大大提高,有效提升了性能参数。

  最重要的是,这一创新不仅让国内掌握了光谱芯片的设计供应,而且还打破了国外技术垄断,获得了整个产业链条的自主知识产权。

  经过近一年的开发,秦庆旺团队已成功将项目成果转化成系列产品,目前主要用于开发过程中页岩气井周边地下水质监测以及工业检测中瓷砖智能分选。

  从理论到应用,这个过程说来简单,实则异常琐碎。“前期研究环境相对理想,得到的数据也较理想。但当应用于产业时,外部环境的各种干扰会让数据出现很多误差。”秦庆旺说,如何降低噪声,降低计算误差,使光谱重构算法的容忍度更高,是产品化过程中最难也是最核心的一点。

  测试、发现问题、改进、再测试、再改进……为了达到应用标准,团队成员已经记不清对算法反复改进了多少次。

  接下来,秦庆旺团队还将对算法进行持续优化提升,并将高光谱计算成像系统推广应用,解决更多行业难题。

  从2003年至今,秦庆旺入党已经18年了。“作为新时代的党员,最重要的就是做好现在的科研工作,发挥好党员的模范带头作用,为社会、国家多做一些贡献。”秦庆旺说。

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