本方向主要从事光谱信息获取、光谱智能解译及光电系统应用等方面的研究工作。开展高光谱遥感数据智能解译，实现了地物精细分类、异常目标检测精准检测；开展了新型近红外高光谱定量分析仪、快照式高光谱成像仪的研制；针对可见光、红外波段下不同的光电探测需求，研究光电成像系统硬件电路开发和图像处理技术。
承担国家自然科学基金等国家级项目6项，本方向带头人入选湖南省杰青。
本方向代表导师：涂兵、陈云云、曹兆楼、叶井飞、匡文剑、王琳。
1、光谱数据智能处理：
利用人工智能技术对光谱数据进行分析和处理，通过机器学习和深度学习算法来进行模式识别、分类和预测，实现对光谱数据的自动化分析和处理，为科学研究、工业生产等提供支持和指导。主要研究高光谱图像分类、高光谱图像异常检测及热红外高光谱定量反演等。
图1 光谱数据智能处理研究方向
研发了手持式、快照式光谱成像仪等光谱数据获取产品，开发的1550nm-1850nm的近红外便携式高光谱分析仪，实现了纺织品纤维成分智能分析，光谱分辨率可调(≤5nm)，相关产品已在江苏阳光集团进行部署；研制的便携式光谱仪可实现地物的光谱信息采集与识别；研究复杂流场诊断的莫尔层析成像系统，实现燃烧火焰场、风速场以及大气等关键参数的获取。研究可实现痕量物质的快速识别和检测系统，开展电力系统故障诊断特征气体乙炔的高精度检测方法研究。
图2 1550nm-1850nm的近红外便携式高光谱分析仪
3、光电成像系统设计与应用：
针对可见光、红外等不同波段下光电探测需求，设计光电成像系统，研究光电成像系统硬件电路开发和图像处理技术。重点开展了几何光学参数、中心偏测量、3D表面光洁度检测；研制了面向海陆空一体化目标遥测的高变焦范围大口径连续变焦望远光电系统，可实现目标超远距离成像与感知。
图3 设计的新型几何光学参数仪