海譜納米發布全球首款譜掃描式的短波紅外高光譜相機

2024年5月10日，深圳市海譜納米光學科技有限公司（以下簡稱海譜納米）宣布取得重大技術突破，業內首次實現了基于MEMS技術的短波紅外高光譜相機的量產。

短波紅外高光譜波段示意圖

如上圖所示，短波紅外成像技術（SWIR）源自于光譜學和紅外輻射物理學，是一種基于紅外輻射波長范圍的先進成像技術，通常將它定義為波長范圍為 900nm-1700nm 的光，這一光譜區域主要記錄了有機化合物、或者大分子基團中的含氫基團(如C-H、O-H、N-H等)的倍頻和合頻振動信息,例如包含有水分、脂肪、蛋白質、糖的特征信息，因此特別適用于有機化合物和生物分子的分析。這一波段的紅外輻射具有十分特殊的能力，它能夠穿透大多數材料，如霧霾、煙霧、塑料和玻璃等，同時能夠在低照明條件下工作，這使得它在復雜環境下表現出色。

如下圖所示，海譜納米的短波紅外高光譜成像技術（SWIR-HSI）基于Fabry-Perot干涉原理，在圖像傳感器前面放置可連續選擇光譜波段的可調諧濾波器，通過對SWIR的不同波段的光進行濾波（其濾光曲線如下圖所示），快速收集每個光譜帶通的完整圖像生成三維光譜立方體數據。該立方體數據包含了和物質成分相關的光譜信息和物體形狀相關的圖像信息。能夠高效、準確、抗干擾地定位不同物質在圖像中的位置，且分析不同物質的成分及含量。成功研發該波段的高光譜相機，能拓寬高光譜相機在圖像及物質檢測領域的應用，例如農業、食品、造紙、木材、化妝品行業和生物醫學成像。

短波紅外高光譜數據曲線示意圖

應用方向：

1.機器視覺AI

高光譜機器視覺的發展對機器人的控制具有重要作用，SWIR高光譜相機可檢測肉眼不可見的產品缺陷及特定材料特性，可以幫助機器人在不同環境下采集物質成分的信息，為機器視覺解決方案開辟了廣泛的應用空間，讓終端更好地看懂世界。

不同塑料材質的光譜曲線圖

2.果蔬品質檢測

在SWIR高光譜相機成像中可以清晰檢測到水果中的水分含量，并可以實現局部缺陷的檢測。如圖所示，使用1450nm成像進行檢測，蘋果有損傷的地方呈現的顏色比較深，而正常位置呈現的顏色比較淺。

水果損傷區域檢測的光譜曲線圖

3.生物識別

SWIR高光譜相機可以用于識別人的偽裝，如化妝、假發和眼鏡等。SWIR高光譜成像利用900~1700nm紅外光譜的特性來探測物體的反射和輻射特征，能夠穿透偽裝材料并獲取物體的真實信息。

人體皮膚和人造材料的光譜曲線圖

4.環境監測

SWIR高光譜相機具有穿越雨水，霧霾，煙霧和其他遮蔽物拍照的能力。普通相機的RGB相片無法檢測到左側的清晰可見圖像。然而，SWIR高光譜相機能夠穿透大氣遮蔽物來確定其背后的原因。

航拍河流水質高光譜區域圖

然而，SWIR高光譜相機雖然在多領域有廣泛應用，但仍伴隨一些應用限制，例如高成本、相機尺寸、功耗、數據處理、以及材料特性的影響。這些限制已經促使科技領域不斷探索創新，以克服這些挑戰，提供更廣泛、更靈活、更實用的SWIR高光譜相機解決方案，以滿足不同應用領域的需求。

海譜納米的SWIR高光譜相機產品是基于高光譜MEMS-FPI傳感器芯片，采用MEMS半導體制程的相關工藝，將MEMS高光譜傳感器芯片和圖像傳感器鍵合而制成的新一代高光譜相機，與傳統技術相比，模組的體積縮小一萬倍、功耗僅為毫瓦級別，在成本控制和識別精度上均具備顯著的優勢。

憑借深厚的技術積累，海譜納米在輕量級、高性價比、低功耗、可量產的高光譜MEMS成像傳感器方面持續創新、不斷突破，將強力拓展其在多個行業領域內的應用。未來，海譜納米將繼續致力于與產業鏈上下游的合作伙伴共同打造高光譜生態鏈，共同助力消費級產品的快速覆蓋。

海譜納米創始人兼CEO黃錦標先生表示，該產品是海譜納米一個新的里程碑。我們相信只有MEMS高光譜成像技術才能更好地滿足下游視覺AI對于物質成分探索的需求，公司的技術和產品會將持續賦能生態鏈的合作伙伴，我們高度歡迎所有潛在的合作伙伴將MEMS高光譜成像技術應用到相關的行業中。

關于海譜納米

海譜納米成立于2019年，是一家專注于MEMS高光譜傳感器設計、研發和生產的高新技術企業。公司核心技術源于原歐盟宇航局傳感器專家，全球第一款高光譜MEMS芯片發明人，擁有二十余年的工藝開發、生產制造和FAB管理經驗。海譜納米自主研發并量產出全球首款可動鏡面工藝的微型高光譜成像MEMS-FPI芯片，構建了領先全球的MEMS微型高光譜傳感器及解決方案，致力于解決物理世界中化學成分無法數字化的問題，推動消費級產品應用的快速拓展和成熟。