当千里眼遇上火眼金睛，“科学有观”带你揭秘这项神奇的人工智能视觉感知黑科技

在几百米以上的高空给地球拍“超级照片”，认清田野里的不同植物、山上的矿物和水里的鱼，短时间内巡视几百亩的广阔山林、为百亩良田果园做一次快速的体检……这些看上去难度颇高的任务，已被一项“科技火眼金睛”破解——它就是搭载了最新人工智能计算成像视觉感知系统的高光谱相机。

9月27日下午，浙江省科技馆“科学有观·科话武林”活动邀请到了西湖大学感知与计算成像实验室负责人袁鑫教授、西湖智能视觉产品总监张忠坤，带领大家探秘这项前沿“黑科技”的核心密码，看懂实验室里的前沿成果如何落地成改变日常生活的利器。

AI赋能科技之眼，看得更多，拍得更快

活动刚开始，浙江省科技馆的金牌科普辅导员带来了一场围绕“光”的科学实验秀，三原色是哪三种，它们如何组成五彩斑斓的世界？影子都是黑色的吗？火有影子吗？抽象的光学原理变成看得见、摸得着的小实验，大家在轻松愉快的氛围中开启对科学的探索。

袁鑫一上场就抛出了一道小学数学题：高铁速度360公里/小时，相机拍照50帧/秒，那么一帧的时间里高铁移动了多少距离？答案是2米。这也说明普通的相机是不可能将它清楚地拍摄下来的。而如果相机每秒可以拍摄1万帧，那1帧的时间里高铁就只移动了1厘米，拍出来的清晰度能大大提高。

50帧VS万帧，这个例子直白地说明了数据采集中速度的重要性，另外还有色彩维度的RGB伪彩色VS高光谱真彩色，数据存储时50%压缩VS百倍压缩的差别。AI赋能下的相机前端感知，突破了以前数据采集的种种瓶颈，简单来说就是可以看到更多的颜色，更快地拍。

袁鑫2021年回国，2022年创办西湖智能视觉科技，核心技术是基于人工智能的单曝光压缩成像。袁鑫本人便是国际上单曝光压缩成像的提出者和主要推动者。

另一位嘉宾张忠坤深耕智能视觉感知领域十余载，在这个曾经只存在于实验室里的计算成像高光谱相机市场化的道路上发挥了重要的作用。

在科话武林环节，面对主持人提出的“这个项目中让你感到兴奋或是能够解决产业的实际痛点的核心价值是什么？”张忠坤的回答是编码的压缩能力。“传统安防里面顶多也就做到了25%，我们这项技术能到1%，是很夸张的，有价值的事情。目前高光谱相机这个产业其实还是很小的，但是它的成长空间非常大，能做的事情非常多。”

为所有相机都装上“AI计算成像之眼”

袁鑫在科学分享中提到了机器视觉，字面上理解就是把“眼睛”装到机器上面，最简单的东西就是我们每天用的手机的摄像头。从上世纪90年代开始发展，2021年至今属于第四代机器视觉，物理+AI深度融合，迈向了高精度、自适应、多模态的发展趋势。西湖智能高光谱相机就是这样一个聚焦计算成像、重塑机器视觉的产品。

这项拍照黑科技有哪些实际运用？目前一个主要的切入点是与无人机的结合，也被比喻成“千里眼遇见了火眼金睛”。比如用无人机搭载高光谱相机飞行巡检，区分森林上空弥漫的是烟还是雾，如果是烟，那就是有可能着火了，这时可以用高光谱相机采集回来的数据找到着火点，进行下一步的灭火工作。它还可以应用在茶园监测、水质监测、深基坑监测等场景中。

除此之外，比如让人挑花眼的口红色号到底有什么区别，最近使用的护肤品、防晒霜到底有没有效果？这些生活中难搞的“小问题”也可以通过更高精度的高光谱相机来解决。

在被问到“希望它的终极应用场景是什么？”时，袁鑫说：“我的终极目标其实很简单，就是目前我们所有用到摄像头、用到相机的地方，最终都用上我们的计算成像的相机。它的形态可以是千变万化的，手机端、安防端都是不一样的。随时可以看到更多的信息，从而改变我们的生活，这是我的一个梦想。”

现场积极参与互动的观众还收到了礼物——由浙江省科技馆出品的《科学24小时》杂志。这本青少年科普读物每期聚焦一个重大科学话题，内容涵盖天文、地理、生物、健康、人文等多个领域，为孩子们打开一扇通往科学世界的大门。

科学有观·科话武林

“科学有观”致力于推进科普创新融合发展，自创办以来，已邀请到航天英雄杨利伟、英雄航天员刘伯明、都有为院士、杨德仁院士等多位大咖参与活动。2025年，“科学有观”活动进行了全新升级，特别策划推出了更具有好奇与探索精神的“科话武林”系列活动，邀请来自不同领域的顶尖科学家、行业先锋、专家学者汇聚一堂，在城市中央的“武林”C位，共赴一场关于科学的深度对话。

来源：省科技馆、橙柿互动

责编：叶　扬

美编：郑娜莉

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