成大研發奈米級高光譜影像設備

成大電機系副教授林家祥(右)與光電系副教授吳品頡團隊,研發出全新的奈米級高光譜影像設備,相關論文刊登在國際期刊上。(成大提供)

記者施春瑛∕台南報導

成功大學電機系副教授林家祥與光電系副教授吳品頡團隊,結合超穎光學技術與機器學習理論,研發出全新的奈米級高光譜影像設備,未來預計架設在微型衛星上,透過筆尖大小的設備與運算,能從高空分析地面物的質地與成分,這項傑出的成果相關論文已刊登在全球頂尖《Nature》期刊的子期刊上,受到全球關注。

成大表示,這項研發為超穎介面光學的雙重突破,被視為高光譜成像技術的新里程碑,論文刊登在國際期刊,研究團隊除了林家祥及吳品頡老師外,還有光電系博士生黃士修與電機系碩士林庭萱。

目前衛星朝向低軌道與微型化發展,可擴大應用面,從早期的軍事目的、未來將與人類的生活密不可分。林家祥表示,相關研究由教育部高教耕計畫補助,下一步希望結合不同的領域,發展出台灣第一顆自主高光譜微型衛星。

什麼是高光譜衛星?林家祥指出,一般衛星從高空中拍攝地面,例如拍到綠色的小點,可能很難分辨是綠地還是綠色的坦克車,但高光譜衛星卻能藉著不同的波長,分析影像的成分與質地,正確判斷。

吳品頡表示,傳統的高光譜拍攝需要多種不同的光學配件搭配鏡頭,拍攝不同波長成像,設備相當龐大。為解決此問題, 團隊結合軟、硬體的專長,合作開發微型高光譜成像技術,設計出奈米級的「多波長斜聚焦超穎介面鏡」,由多重共振電漿子超穎原子(超穎介面)構成,設備大幅縮小。實驗結果顯示新研發設備的拍攝結果分析,與一般的高光譜設備幾乎完全一致,誤差只有約百分之二,大大突破這項技術的限制。