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學者?學生

伍世虔:給機器裝上智慧之眼

發布者:新聞中心發布時間:2019-05-28瀏覽次數:1520

記者饒純潔 魯子溪

    凌晨1點,鋼鐵樓常常亮著一盞燈。這盞燈的主人,就是剛入選2 0 1 4 -2 0 1 8年中國高被引學者榜單的伍世虔教授。伍世虔是我校特聘教授,主要研究機器學習、機器視覺、機器人控制及圖像視頻處理等,是國際電氣和電子協會(I EEE )高級會員,在國際知名期刊和頂級國際會議上發表文章1 9 0余篇,單篇文章引用次數達7 6 0余次,文章總引用超5 0 0 0次。

小實驗室出大成果

    走進伍教授團隊的實驗室,3 0多平方米的空間里,只有兩臺正在研發的機器設備、一個長方形會議桌、十幾把椅子、兩塊白板。白板上密密麻麻地寫著上次研討會的內容。

    每周,團隊師生都會在實驗室集體研討,交流近期工作的進展、探討遇到的問題。他們經常激烈地討論著,不知不覺就從晚飯后討論到深夜十一二點。

    研究生吳家鑫本科學的數學專業,在閱讀了伍教授推薦給他的論文后,結合數學方法提出了一種全新的噪聲水平檢測和去噪方法,檢測性能遠遠超過現有國際水平。

    伍教授指導他利用這種方法給機器裝上了“智慧之眼”,不僅讓機器更精確地檢測出圖像中的噪聲,還完成了高精度的圖像去噪,成功申請到了國家專利,正在申請國際專利。

    “教學相長”的思維碰撞,在伍教授團隊里是家常便飯。在研討中,學生給老師一個具有創新性的“點”,老師通過敏銳的專業嗅覺還給學生一個有研究價值的“面”。

    走進伍教授的辦公室,布局更簡單,一桌、一椅、一柜、一組沙發和一塊白板。每天都會有學生來辦公室,與伍教授交流近期的研究。這塊白板就是為了前去討論的學生而設。

    在伍教授的帶領下,科研團隊近5年做出了豐碩的成績:完成科研項目7項,其中基金項目4項;發表論文5 3篇,其中1 5篇被S CI 收錄,1篇高被引文章;獲得研究專利5項。

攻克“人臉識別”難題

    在實驗室的左邊,有三個立架和一個臺面,立架上放著攝像頭,正對著臺面上的紅色雕紋杯子。這是為正在做的國家自然科學基金項目——“基于多徑效應的多相機多投影結構光快速三維測量技術”搭建的系統平臺。

    該項目從2 0 1 8年開始,主要解決“對動態物體進行3 D建?!眴栴}。目前,已經取得了重大成績,相機標定技術、高反光表面測量技術等研究成果已經投稿國際頂級期刊,自適應魯棒主成分分析方法申請了國家專利。

    再有兩年,該基金項目的所有工作將完成,研究成果將對工業檢測、三維建模、3 D打印、虛擬現實等眾多領域產生重要的理論意義和重大的應用價值。

    從事高創新性研究,是伍教授幾十年的科研追求。2 0 0 6年,他研究出一種原創性極強的方法,有效提高了人臉識別算法的穩定性、可靠性,解決了當時學科領域最主要的問題之一。

    人臉識別,是融合了機器視覺、機器學習等專業技術實現機器智能化的一項前沿研究。其效果受光照的影響很大,穩健性不好。剛開始研究,擁有豐富研究經驗的伍教授很快有了思路,“既然可見光效果不好,那就用紅外光源?!?/p>

    查資料、讀文獻……有了研究方向,伍教授全身心投入。然而半年以后,研究卻陷入了僵局。他發現,如果用紅外線識別,會大幅受到人的體溫變化影響,人的運動、生病、心情都會讓紅外線識別失敗,“用紅外線做,比用可見光更難”。

    在研究過程中遇到困難是很常見的,但這次的問題讓伍教授有些不知所措。他從自己學科的領域——圖像和識別的角度進行實驗,卻發現根本解決不了問題。

    “快把我逼瘋了?!彼煌5厮伎?,人體的體溫到底與什么有關?那段時間,他根本無心做別的事情,一心只想找出答案,翻閱各類學科的資料,輾轉于多種學科之間“尋覓”。

    功夫不負有心人,終于,在《人體生理學》發現一個結論“點醒”了他:人體的溫度與血流直接相關,他感到前所未有的興奮。用了一年時間,伍教授構建出了一個血流模型,成功建立了體溫與血流之間的數學關系,最終完成了研究。

    伍教授研究“人臉識別”3年,成功打破了傳統識別方法的局限,提升了識別性能,獲得了國家自然科學基金,論文也發表在了國際頂級期刊《Pa t t e r nRe c og ni t i on 》上?!澳?/span>是我的代表作之一?!闭f這話時,伍教授笑容滿面,自豪和驕傲溢于言表。

    奮戰在科研一線,到今年是第 3 4個年頭,伍教授無限感慨地說:“工程以需求為導向,有跡可循;科研就像在夾縫生存,生機自尋。有時候你覺得一件事無從下手,反而意味著無限可能,科研就是這樣?!?/span>

科研論文力求無瑕疵

    在伍教授的辦公桌上有一沓便簽,是他記錄每天目標的工具。做了幾十年的研究,伍教授習慣將長期目標落實到每周,甚至是每天。他認為,研究必須一步一個腳印,只有走好每一步,才能做得出更好的成果。

   在科研準備期,伍教授會閱讀大量文獻,以尋求最貼近課題的最權威的資料。寒暑假也是他閱讀大量文獻的重要時期,光是電腦里存儲的科研資料就有5 0 G。

    伍教授從事基礎研究,研究成果主要以論文的形式展示。他說:“寫文章是把自己完成的工作變成一種思想傳遞給別人,而不是描述自己的研究過程?!?/p>

    對于團隊師生的論文,他也是高標準、嚴要求?!拔槔蠋熞笪覀儼l表文章,一定要用英文寫作,只投國際頂級期刊?!睂W生們說。團隊里的學生吳家鑫說: “我們的文章一般都要修改半年以上,有的甚至改了一年?!?/p>

    伍教授改文章,不僅要求思路清晰、方案透徹,還力求文章語法和句式規范,用詞得當,打磨成“漂亮”的句子。團隊里的陳彬博士回憶,有一次,伍教授修改他的文章,返回來一看,到處是修改筆跡,細細一數,居然修改了5 8 3處?!氨晃榻淌诟倪^的文章,自己再一看,會覺得‘煥然一新’?!?/p>

    團隊里的徐望明博士說,伍教授在科研上的思路非常嚴謹,對每個方案都要分析透徹,明確如何去做,會遇到什么問題,有哪些解決方法。

    伍教授談及科研態度說:“對于科研工作者,研究成果就像是自己的孩子一樣,容不得有一星半點的瑕疵,不能給自己留下不可彌補的遺憾?!?/p>

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