高光谱成像分析仪产业化项目投资立项申报材料

在上世纪年代以后，随着面阵探测器技术的发展，光谱成像技术得到了迅猛的发展，尤其是在航空航天遥感探测领域。

本世纪以来，光谱成像技术在民用领域也得到了快速的发展，应用领域不断拓宽，应用深度不断加大。

光谱成像技术将成像技术与光谱技术结合在起，在获取目标的二维空间信息的同时，也获得了目标的光谱信息。

光谱成像仪获得的这种空间维和光谱维数据称为数据立方体，如图所示。

图光谱成像仪数据立方体其核心意义在于对可见和不可见光的细分和辨别，可用于判定物质，在民用和军事上都已经成为发达国家科技争夺的制高点之。

其民用领域的应用包括医疗卫生食品安全土壤矿藏物质勘测等各个方面。

近几十年以来，成像光谱学理论及些相关技术被广泛地应用于许多科学研究和探索。

在社会生产和军事活动等诸多领域中，概括起来主要有宇宙探测宇宙环境的探索地球的空间环境的认知大量的空间信息的分析和理解。

遥感利用航空遥感或卫星遥感技术，可用来对地质矿产蕴藏森林水利海洋农业等资源进行有效而准确的各种分析判断，实现自然资源合理分配获得气象数据进行自然灾害预测预报环境污染检测等等。

生物医学领域细胞染色体分类，利用层析成像技术进行医疗诊断。

如射线断层扫描的立体重现等。

在军事公安等国家安全部门中的应用军事目标的侦察制导和警戒系统防御系统及其反伪装侦察。

全球主要供应商光谱成像分析仪器是种高端的仪器，研制的门槛高，技术含量高，主要集中在欧美些发达国家，在民用化产品化光谱成像分析仪方面比较成功的企业主要集中在美国加拿大德国等国家，尤其以美国为主，例如美国的公司海洋光学公司公司等，加拿大的公司，德国的布鲁克公司，日本的岛津公司等，均为光谱成像分析仪的著名生产厂家，其中，美国海洋光学公司主要生产低成本的光纤光谱仪，不用于成像，主要提供较高光谱分辨率的光谱信息日本岛津公司主要生产特定应用的液相气相色谱仪，傅里叶变换红外光谱仪等美国公司公司主要以生产光谱成像分析仪为主，与我们的当前产品比较接近，公司主要以生产液晶可调谐滤光片为主，我们目前的产品也以该公司提供的滤光片为核心开发加拿大的公司和德国的布鲁克公司主要生产高端的高分辨率光谱分析仪，公司以红外为主，布鲁克公司以可见光至短波红外为主。

光谱成像分析仪产业结构光谱成像分析仪主要涉及的行业有光学设计加工光学镀膜材料工业机械设计加工电子技术计算机技术。

光谱成像分析仪真正的推广还需要政府部门的介入。

光谱成像分析仪行业生命周期分析光谱成像技术主要是在上个世纪年代以后才迅速发展起来的项新兴技术，早期重点是在航空航天领域发展，年以后才逐步在民用领域逐步推广使用，属于典型的高技术朝阳产业，尤其是国内市场，尚处于开发培育阶段，因此，具有很长的生命周期。

从目前发展来看，光谱成像技术本身仍处在高速发展时期，其应用目前远远落后于仪器本身的发展，因此，光谱成像分析仪的市场才刚刚兴起。

产品替代性分析光谱成像分析仪是种非接触式的理化属性分析仪，相比于传统的化学分析方法，具有快速准确非接触式不破坏被测物等优点，尤其在些领域具有不可替代性。

行业影响因素分析在目前国家高度重视生命安全环保经济的可持续发展的客观环境下，光谱成像分析仪器更是迎来了发展的黄金时间。

产业政策分析针对我国的具体情况，科学分析仪器领域每年的市场额巨大约亿元人民币，而国产的科学分析仪器几乎为空白，目前在国家层面的十五规划和十二五规划中，都列入重大专项各省市也推出各项支持政策，以争夺类似项目在当地落地和发展。

技术环境本研究团队是国内最早从事光谱成像技术研究的单位之，经过近二十年的发展，已经形成了支具有深厚理论基础和丰富工程经验的研究队伍，研究水平总体达到国际先进国内领先的地位。

目前国内航空航天用超光谱成像仪均由本团队研制。

在相关的应用领域，均有应用专家开展应用研究，这对于光谱成像分析仪的推广应用具有重要的作用。

经济环境随着国民经济的持续发展，社会财富快速增加，人们逐步开始重视环境保护注重生命质量，因此需要有可靠的科学仪器满足人们的需求，同时，经济实力的增加，也使得人们有条件购置这些价格昂贵的仪器。

电子信息产业振兴规划的影响科学仪器发展的个重要的支撑就是电子技术的发展，为科学仪器提供更为先进的支持，事实上，电子信息产业的发展同样将会促进科学仪器的巨大发展。

轻工业振兴规划的影响轻工业的发展将会为光谱分析仪提供巨大的市场空间，轻工业中的很多行业都将会成为光谱成像分析仪的用户，如食品加工行业生物制药行业颜色测量烟草质量控制化学分析等。

光谱专用高光谱显微镜装配车间探矿光谱设备装配车间气象光谱设备装配车间试验厂房平米公安专用痕迹仪试验车间国安专用光谱产品试验车间生物医药诊断用光谱显微镜试验车间食品卫生光谱检测仪试验车间材料科学研究专用高光谱显微镜试验车间探矿光谱设备试验车间气象光谱设备试验车间重点实验室平米国家级光谱技术创新中心实验室合作实验室国家级高光谱定标和标准化实验室生物物质的高光谱识别研究室合作研究室医疗诊断高光谱应用研究实验室合作研究室公安痕迹的高光谱应用研究室合作研究室农业高光谱应用研究室合作研究室探矿光谱应用研究室合作研究室气象探测光谱应用研究室合作研究室航空航天航海光谱应用研究室食品安全应用研究室特定光源光谱实验中心室内光谱数据仿真实验环境的数据采集试验车间二食堂及保障用房平米三总面积平米生产工艺关键技术光谱成像仪的关键部分为分光系统，光谱成像仪采用何种分光系统直接影响着整个光谱显微成像系统的性能结构的复杂程度重量和体积等。

从获得光谱的不同方式分类，用于光谱成像系统的分光方式主要有色散型色散型光谱成像仪利用特定的色散元件，也叫作分光元件，在连续谱段上得到同目标的直接光谱。

般常见的色散元件包括棱镜和光栅。

棱镜或光栅分光出现较早，是种传统的技术发展比较成熟的分光方式。

傅里叶变换型傅里叶变换光谱仪利用光谱像元干涉图与光谱图之间的傅里叶变换关系，通过测量干涉图和对干涉图进行傅里叶变换来获得物体的光谱信息。

获取光谱像元干涉图的方法与技术，决定了由其所形成的傅里叶变换光谱仪的使用范围和能力。

目前，傅里叶变换光谱学中，用于获取物面光谱像元干涉图的方法主要有三种迈克尔逊干涉法三角共路干涉法和双折射干涉法。

滤光片型以滤光片为基础的系统是用光学带通滤光片使来自场景光谱的个窄波段透射到单个探测器或者整个焦平面探测器阵列上。

这种光谱成像仪结构简单，实现容易。

滤光片可以采用可调谐滤光片和空间可变滤光片。

其中可调谐滤光片主要包括声光可调谐滤光片，和液晶可调谐滤光，。

空间可变滤光片又可分为光楔滤光片线性渐变滤光片滤光片轮等。

光谱成像仪器生产工艺流程光学设计电子学设计结构设计加工外协光学加工外协机械加工外协装调定标入库检测工艺易用性设计鉴于青岛市的地理位置靠近海边，湿度高盐度高等不利因素，整个光学机械电子系统的生产加工，需要考虑增加控温控湿以及防尘设计。

鉴于本项目的产品属于高端检测仪器，需要与各分支应用如医学诊断医药生产过程中的物质检测食品安全新材料农业应用矿藏探测等密切配合，包括根据应用成果的优化设计细分领域的应用成果数据库建立和标准化应用服务售后体系建立等，使得上述工艺流程会变得相对复杂，需要根据产业化过程逐步得到完善。

光谱成像仪软件开发流程光谱成像仪是种新兴的科学仪器设备，是国家十五十二五规划的重大专项，不涉及国家明令淘汰的产品及工艺技术。

设备配置方案根据各产品的工艺流程及设备性能，项目规划购进生产及辅助设备台套。

详见表。

项目设备选购情况表序号设备名称单位数量光示波器台机械加工中心套迈克尔逊干涉仪套干涉仪套电控精密位移台台测试系统套线性稳压电源台信号发生器台逻辑分析仪台序号设备名称单位数量频谱分析仪台动态信号分析仪台高带宽数字示波器台精密阻抗分析仪台法布里帕罗激光源套工业级嵌入式主板套任意波形发生器台宽带中频数字化仪台噪声系数分析仪台分光光度计套光衰减器台光功率计台误码测试仪台可调谐液晶光阀套可调谐激光器套声光可调谐滤光片套协议分析仪台全波段光源套医用电子显微镜套图像采集处理板套高分辨率探测器套项目建设规划拟在申请的亩工业用地上，建设平方米的生产性用房，其中加工厂房平方米，装配厂房平方米，试验厂房平方米，重点实验室平方米，办公及保障用房平方米。

项目的容积率大约为，项目建筑工程投资约为元万平方米万元土建工程建筑工程本项目无特殊要求，具体参见建筑规划设计以及表。

结构本项目无特殊要求，具体参见建筑规划设计。

装饰本项目无特殊要求，具体参见建筑规划设计。

公用工程给水工程本项目生产过程中，不需要用水，主要是生活用水，月均用量吨，年用量吨。

本项目无特殊要求，具体参见建筑规划设计。

排水工程由于生产过程中，不需要水，所以主要排水为生活污水，月均排水吨，年排水吨。

本项目无特殊要求，具体参见建筑规划设计。

电气工程本项目产品以设计装调为主，光学机械电子加工部件采用外协方式，设备所需电能较少。

本项目无特殊要求，具体参见建筑规划设计。

弱电工程本项目无特殊要求，具体参见建筑规划设计。

通风空调除控温控湿和防尘等，本项目无特殊要求，具体参见建筑规划设计。

室外配套工程道路建设用地内的道路将按规划设计进行停车场建设用地内的停车场将按规划设计进行，根据经济发展的现状，停车场已经成为发展的瓶颈之，我们将在规划中给予充分考虑。

第七章节能能源选择原则与合理用能标准能源选择原则本项目除正常用水用电外，不占用任何其他资源，项目建设不会对地表下水等其它资源造成不利影响。

项目能源消耗量电能主要为研发用电，办公照明用电，不涉及大型生产加工设备用电，年用电量共计万千瓦时。

天然气无天然气消耗。

水资源生产过程中，不需要水，所以主要为生活用水，月均用水吨，年排水吨。

项目节能措施本项目用能标准符合中华人民共和国节约能源法，中华人民共和国建筑法，国务院关于加强节能工作的决定，民用建筑节能管理规定，绿色建筑评价标准，建筑照明设计标准，建筑采光设计标准，综合能耗计算通则。

总图建筑及建筑热工节能工艺节能产品以设计装配为主，具体加工生产采用外协方式，大大减少了电量等损耗电力节能采用中央空调代替的分体式空调，照明采用智能型的物联网照明电路等，便于集中管理节能。

节能效果分析经测