A broadband hyperspectral image sensor with high spatio-temporal resolution

高光谱成像 宽带 遥感 高分辨率 计算机科学 图像(数学) 图像分辨率 计算机视觉 人工智能 环境科学 地质学 电信
作者
Liheng Bian,Zhen Wang,Yuzhe Zhang,Lianjie Li,Yinuo Zhang,Yang Chen,Fang Wen,Jiajun Zhao,Chunli Zhu,Qing‐Hao Meng,Xuan Peng,Jun Zhang
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:635 (8037): 73-81 被引量:146
标识
DOI:10.1038/s41586-024-08109-1
摘要

Hyperspectral imaging provides high-dimensional spatial-temporal-spectral information showing intrinsic matter characteristics1-5. Here we report an on-chip computational hyperspectral imaging framework with high spatial and temporal resolution. By integrating different broadband modulation materials on the image sensor chip, the target spectral information is non-uniformly and intrinsically coupled to each pixel with high light throughput. Using intelligent reconstruction algorithms, multi-channel images can be recovered from each frame, realizing real-time hyperspectral imaging. Following this framework, we fabricated a broadband visible-near-infrared (400-1,700 nm) hyperspectral image sensor using photolithography, with an average light throughput of 74.8% and 96 wavelength channels. The demonstrated resolution is 1,024 × 1,024 pixels at 124 fps. We demonstrated its wide applications, including chlorophyll and sugar quantification for intelligent agriculture, blood oxygen and water quality monitoring for human health, textile classification and apple bruise detection for industrial automation, and remote lunar detection for astronomy. The integrated hyperspectral image sensor weighs only tens of grams and can be assembled on various resource-limited platforms or equipped with off-the-shelf optical systems. The technique transforms the challenge of high-dimensional imaging from a high-cost manufacturing and cumbersome system to one that is solvable through on-chip compression and agile computation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
kongzy完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
随风而动123完成签到,获得积分10
1秒前
大模型应助秋风之墩采纳,获得10
2秒前
2秒前
hml123完成签到,获得积分10
2秒前
情怀应助Vivid采纳,获得10
3秒前
4秒前
5秒前
代代完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
JKL发布了新的文献求助10
5秒前
球球发布了新的文献求助10
6秒前
捷克完成签到,获得积分10
8秒前
迅速的念芹完成签到 ,获得积分10
8秒前
xiaobai发布了新的文献求助10
8秒前
djx123发布了新的文献求助10
9秒前
认真的数据线完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
QAQ驳回了YifanWang应助
10秒前
瑞仔发布了新的文献求助10
10秒前
shining完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
13秒前
吉尼斯贝贝完成签到,获得积分10
14秒前
甜美阁完成签到,获得积分10
14秒前
秋风之墩发布了新的文献求助10
15秒前
希望天下0贩的0应助球球采纳,获得10
17秒前
林泽玉完成签到,获得积分10
17秒前
tingting完成签到 ,获得积分10
18秒前
小灰灰完成签到,获得积分0
18秒前
宝安完成签到,获得积分10
20秒前
辣条完成签到 ,获得积分10
21秒前
三年两篇以上一区SCI完成签到 ,获得积分20
21秒前
22秒前
蓝天发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
22秒前
Vivid完成签到,获得积分10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development Across Adulthood 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6444953
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258737
关于积分的说明 17592607
捐赠科研通 5504770
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901612
邀请新用户注册赠送积分活动 1878599
关于科研通互助平台的介绍 1718280