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伍世虔:给机器装上智慧之眼

发布者:新闻中心发布时间:2019-05-28浏览次数:2141

记者饶纯洁 鲁子溪

    凌晨1点,钢铁楼常常亮着一盏灯。这盏灯的主人,就是刚入选2 0 1 4 -2 0 1 8年中国高被引学者榜单的伍世虔教授。伍世虔是我校特聘教授,主要研究机器学习、机器视觉、机器人控制及图像视频处理等,是国际电气和电子协会(I EEE )高级会员,在国际知名期刊和顶级国际会议上发表文章1 9 0余篇,单篇文章引用次数达7 6 0余次,文章总引用超5 0 0 0次。

小实验室出大成果

    走进伍教授团队的实验室,3 0多平方米的空间里,只有两台正在研发的机器设备、一个长方形会议桌、十几把椅子、两块白板。白板上密密麻麻地写着上次研讨会的内容。

    每周,团队师生都会在实验室集体研讨,交流近期工作的进展、探讨遇到的问题。他们经常激烈地讨论着,不知不觉就从晚饭后讨论到深夜十一二点。

    研究生吴家鑫本科学的数学专业,在阅读了伍教授推荐给他的论文后,结合数学方法提出了一种全新的噪声水平检测和去噪方法,检测性能远远超过现有国际水平。

    伍教授指导他利用这种方法给机器装上了“智慧之眼”,不仅让机器更精确地检测出图像中的噪声,还完成了高精度的图像去噪,成功申请到了国家专利,正在申请国际专利。

    “教学相长”的思维碰撞,在伍教授团队里是家常便饭。在研讨中,学生给老师一个具有创新性的“点”,老师通过敏锐的专业嗅觉还给学生一个有研究价值的“面”。

    走进伍教授的办公室,布局更简单,一桌、一椅、一柜、一组沙发和一块白板。每天都会有学生来办公室,与伍教授交流近期的研究。这块白板就是为了前去讨论的学生而设。

    在伍教授的带领下,科研团队近5年做出了丰硕的成绩:完成科研项目7项,其中基金项目4项;发表论文5 3篇,其中1 5篇被S CI 收录,1篇高被引文章;获得研究专利5项。

攻克“人脸识别”难题

    在实验室的左边,有三个立架和一个台面,立架上放着摄像头,正对着台面上的红色雕纹杯子。这是为正在做的国家自然科学基金项目——“基于多径效应的多相机多投影结构光快速三维测量技术”搭建的系统平台。

    该项目从2 0 1 8年开始,主要解决“对动态物体进行3 D建模”问题。目前,已经取得了重大成绩,相机标定技术、高反光表面测量技术等研究成果已经投稿国际顶级期刊,自适应鲁棒主成分分析方法申请了国家专利。

    再有两年,该基金项目的所有工作将完成,研究成果将对工业检测、三维建模、3 D打印、虚拟现实等众多领域产生重要的理论意义和重大的应用价值。

    从事高创新性研究,是伍教授几十年的科研追求。2 0 0 6年,他研究出一种原创性极强的方法,有效提高了人脸识别算法的稳定性、可靠性,解决了当时学科领域最主要的问题之一。

    人脸识别,是融合了机器视觉、机器学习等专业技术实现机器智能化的一项前沿研究。其效果受光照的影响很大,稳健性不好。刚开始研究,拥有丰富研究经验的伍教授很快有了思路,“既然可见光效果不好,那就用红外光源。”

    查资料、读文献……有了研究方向,伍教授全身心投入。然而半年以后,研究却陷入了僵局。他发现,如果用红外线识别,会大幅受到人的体温变化影响,人的运动、生病、心情都会让红外线识别失败,“用红外线做,比用可见光更难”。

    在研究过程中遇到困难是很常见的,但这次的问题让伍教授有些不知所措。他从自己学科的领域——图像和识别的角度进行实验,却发现根本解决不了问题。

    “快把我逼疯了。”他不停地思考,人体的体温到底与什么有关?那段时间,他根本无心做别的事情,一心只想找出答案,翻阅各类学科的资料,辗转于多种学科之间“寻觅”。

    功夫不负有心人,终于,在《人体生理学》发现一个结论“点醒”了他:人体的温度与血流直接相关,他感到前所未有的兴奋。用了一年时间,伍教授构建出了一个血流模型,成功建立了体温与血流之间的数学关系,最终完成了研究。

    伍教授研究“人脸识别”3年,成功打破了传统识别方法的局限,提升了识别性能,获得了国家自然科学基金,论文也发表在了国际顶级期刊《Pa t t e r nRe c og ni t i on 》上。“那是我的代表作之一。”说这话时,伍教授笑容满面,自豪和骄傲溢于言表。

    奋战在科研一线,到今年是第 3 4个年头,伍教授无限感慨地说:“工程以需求为导向,有迹可循;科研就像在夹缝生存,生机自寻。有时候你觉得一件事无从下手,反而意味着无限可能,科研就是这样。”

科研论文力求无瑕疵

    在伍教授的办公桌上有一沓便签,是他记录每天目标的工具。做了几十年的研究,伍教授习惯将长期目标落实到每周,甚至是每天。他认为,研究必须一步一个脚印,只有走好每一步,才能做得出更好的成果。

   在科研准备期,伍教授会阅读大量文献,以寻求最贴近课题的最权威的资料。寒暑假也是他阅读大量文献的重要时期,光是电脑里存储的科研资料就有5 0 G。

    伍教授从事基础研究,研究成果主要以论文的形式展示。他说:“写文章是把自己完成的工作变成一种思想传递给别人,而不是描述自己的研究过程。”

    对于团队师生的论文,他也是高标准、严要求。“伍老师要求我们发表文章,一定要用英文写作,只投国际顶级期刊。”学生们说。团队里的学生吴家鑫说: “我们的文章一般都要修改半年以上,有的甚至改了一年。”

    伍教授改文章,不仅要求思路清晰、方案透彻,还力求文章语法和句式规范,用词得当,打磨成“漂亮”的句子。团队里的陈彬博士回忆,有一次,伍教授修改他的文章,返回来一看,到处是修改笔迹,细细一数,居然修改了5 8 3处。“被伍教授改过的文章,自己再一看,会觉得‘焕然一新’。”

    团队里的徐望明博士说,伍教授在科研上的思路非常严谨,对每个方案都要分析透彻,明确如何去做,会遇到什么问题,有哪些解决方法。

    伍教授谈及科研态度说:“对于科研工作者,研究成果就像是自己的孩子一样,容不得有一星半点的瑕疵,不能给自己留下不可弥补的遗憾。”

征集:

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