第六届全国太赫兹生物物理年会｜远大恒通携交互式太赫兹光谱成像技术亮相，共探太赫兹技术新未来

      2026年4月12日，第六届全国太赫兹生物物理年会在上海圆满落幕。这场学术盛会聚焦“前沿探索、技术革新与产业转化”三大方向，吸引了国内众多院士、专家学者及行业领军企业代表齐聚一堂。与会各方围绕太赫兹技术在生物物理及相关交叉领域的最新研究成果展开深入探讨与思想碰撞，成功营造了高水平的“产学研”融合创新氛围。

      在本届年会上，作为国内太赫兹技术研发与产业化落地的践行者之一，北京远大恒通科技发展有限公司（以下简称“远大恒通”） 重点展示了公司自主研发的交互式太赫兹可视化系统，以及覆盖工业检测、航空航天、生物医药、人体安检等多个领域的全链路智能检测解决方案。通过详细讲解，远大恒通向与会专家呈现了交互式可视化技术在太赫兹光谱成像系统中的创新成果。

图2 远大恒通参会时间表

      传统的太赫兹光谱成像系统长期受限于“平面扫查”思路，即通过二维步进电机逐点采集样本的时域波形，再事后生成灰度或伪彩图像。这种方式不仅扫描效率低、无法适应曲面工件，而且数据与用户之间缺乏实时互动——参数调整、算法切换、图像重构往往需要离线完成，极大限制了太赫兹技术在快速检测与复杂现场中的应用。

      远大恒通在此次年会上展示的交互式太赫兹可视化系统，从根本上挑战了这一旧有模式，其最大革新在于将太赫兹数据的获取维度从简单的三维位置拓展为六自由度（6DoF）位姿信息。系统不仅记录传统X/Y/Z坐标，还同步采集Roll（横滚）、Pitch（俯仰）、Yaw（偏航）三个角度参量，同时纳入探头法向夹角、提离距离、扫描速度等工艺参数。如此一来，无论被测物体是航空复合材料的曲面蒙皮，还是人体关节的不规则轮廓，机械臂或高精度扫描平台都能实时调整姿态，保证太赫兹波始终以最佳入射角聚焦于目标区域。

    更关键的是，这套系统实现了一种被称为“超立方体融合”的数据结构——将空间位姿、工艺参数与太赫兹光谱信号融为一体。每个采样点不再仅仅对应一个时域波形，而是携带了完整的位置、姿态和特征光谱信息。用户可以随时从高维数据立方体中提取时域谱、频域谱、相位谱、透过率、吸收系数、介电常数等多种物理参数，并实时映射到二维或三维空间上。这种“谱-像-位姿”三联动的数据结构，使得交互式可视化不再是简单的后处理美化，而是贯穿数据采集、重建、分析全过程的核心能力。

    远大恒通将这一技术演进总结为六个发展阶段：从最基础的谱图成像（时域/频域/相位），到二维后处理成像、二维实时成像，再到三维后处理成像、三维实时成像，最终落脚于“交互式计算成像”。交互式可视化系统的出现，意味着太赫兹成像不再是一个离线生成“照片”的过程，而成为一个可对话、可探索、可修正的动态分析环境。

图3 远大恒通交互式太赫兹可视化系统部分示意图

      在数据预处理层面，远大恒通研发了太赫兹高维数据建模与预处理技术，包括原始信号清洗、格式统一、时域波形校准与基线校正。与传统的固定算法不同，交互式系统允许用户在预处理阶段实时调整参考信号选择、滤波策略及反卷积参数，系统根据当前样本的信噪比自动推荐最优预处理链条。

      渲染引擎控制技术是实现流畅交互的另一个关键模块，远大恒通在系统中集成了多视图联动与混合渲染机制：用户可以同时打开二维时域切片窗口、三维体渲染窗口和光谱曲线窗口，鼠标在任意窗口旋转或框选感兴趣区域（ROI），其他窗口会实时同步定位并更新图像。

      另外，远大恒通提出的“交互即反馈”式AI增强回路打破了传统的太赫兹检测通常遵循的“采集→存盘→导入分析软件→人工判读”离线流程，而交互式可视化系统将AI推理前置到采集与渲染管线中。具体而言，系统内置了光谱解混与特征分析算法，能够实时分离混合光谱，提取物质“指纹”特征，当一个扫描区域完成数据采集的瞬间，AI模型已经对该区域完成了缺陷初步检测，并将可疑区域以高亮框的形式叠加在三维模型上。这种设计大大缩短了“数据→信息→决策”的链条，尤其适用于生产线的在线全检和现场快速诊断。为了实现上述的快速响应，远大恒通采用了异构硬件实时加速架构，CPU、GPU、FPGA三方协同。

      太赫兹技术的价值最终要落地于具体应用。远大恒通在此次年会上，重点展示了在生物医疗检测与工业两大方向的全链路闭环实践，诠释了“从数据采集到决策管理”的可行性。

      在生物医疗领域，增材制造、肿瘤边界识别、口腔疾病诊断等方面，太赫兹技术均展现出了优秀的作用。以口腔疾病诊断为例，太赫兹技术对水分子极其敏感，且非电离辐射、无需标记，这是其天然优势。传统流程中，医生切取组织样本后需经过各种复杂步骤，较长时间后才能获得病理结果。而太赫兹可视化系统允许将离体组织放置在扫描平台上，机械臂按照预设路径自动扫查，实时生成太赫兹图像，这种全新的方式为口腔科医生提供了一种有效的辅助判断工具。

      在工业方面，材料缺陷检测、新能源应用、工业检测、涂层厚度检测、航空航天、国防军工均能看到太赫兹技术的身影。举例来说，在材料缺陷检测方面，碳纤维层压板在热压罐成型过程中可能出现分层、气孔、富胶/贫胶等缺陷，这些缺陷往往藏在数毫米深的内部，目视无法发现，且曲面部位检测难度大。传统超声检测需要耦合剂，对曲面适应差；而太赫兹技术采用非接触式六自由度扫查，机械臂携带探头沿着机翼蒙皮的曲面进行仿形运动。系统实时生成太赫兹图像，所有检测过程、操作日志、图像快照和判断依据均可高效完成。此外，太赫兹技术还可以延申至人体安检领域，使排查进行地更加细致与透彻，更好地杜绝安全隐患。

图4 太赫兹技术在增材制造中的应用

      远大恒通相信，太赫兹技术的前景是无比广阔的，并且对未来的发展发表了一些见解。硬件层面，太赫兹源将从气体激光器转向QCL与硅基CMOS芯片，实现室温工作与低成本；探测器向室温微测辐射热计焦平面阵列、超导探测器升级，灵敏度提升10–100倍；片上系统（SoC）或将成为主流，并且未来五年将出现手掌级，甚至芯片级太赫兹成像模块。算法层面，深度学习与压缩感知将推动实时超分辨成像，分辨率突破λ/10；AI自动完成光谱特征提取、物质识别与缺陷定位，实现“一键成像、秒级诊断”；太赫兹技术将与高光谱、红外、超声、MRI 等数据融合，构建多维度、跨尺度感知能力。性能层面，将从分钟级逐点扫描，迈向千帧/秒的高速视频成像；从宏观毫米级，突破至微观微米级，迈向纳米级近场成像；实现0.1–10 THz全频段覆盖，达成“光谱+成像”一体化。

      而在人机交互方面，远大恒通认为未来的太赫兹可视化系统将超越“鼠标按键指令下发”，演进为以AI智能体框架为核心的自动化平台，全流程自动编排、跨系统统一调度、算力资源智能分配，检测流程和报告将实现完全自动化，用户只需用自然语言说出需求，系统便能自主规划扫查路径、调用最优算法、生成检测结论。

      本届年会成功举办，不仅展现了我国太赫兹生物物理领域的蓬勃生机，也为学术界与产业界之间的深度对话与务实合作创造了宝贵契机。远大恒通期待着在高维数据与实时交互的太赫兹世界里，探索无限可能。