人工智能時(shí)代的計(jì)算機(jī)視覺探索

王靜娟

一直以來(lái)，人類從外界獲取的信息，有80%以上是通過(guò)眼睛獲得的。要讓計(jì)算機(jī)具有人的智能，首先要解決的就是“看”的問(wèn)題。身處大數(shù)據(jù)時(shí)代的洪流中，我們每天接觸的網(wǎng)絡(luò)世界就有海量的圖片資源。多年來(lái)，廈門大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師曲延云一直將主要研究方向放在模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺以及機(jī)器學(xué)習(xí)上。在她看來(lái)，未來(lái)，計(jì)算機(jī)視覺行業(yè)生態(tài)在這些技術(shù)力量的驅(qū)動(dòng)下，必將形成新的技術(shù)和市場(chǎng)格局。在這一現(xiàn)狀下，她以自己的研究為核心、引導(dǎo)推動(dòng)專業(yè)人才培養(yǎng)的決心也更加堅(jiān)定了。

走入計(jì)算機(jī)圖像領(lǐng)域

數(shù)學(xué)是打開科學(xué)大門的鑰匙，從小，曲延云就對(duì)數(shù)學(xué)有著由衷的熱愛。憑借優(yōu)秀的成績(jī)，曲延云在高考時(shí)順利進(jìn)入了廈門大學(xué)數(shù)學(xué)系，之后又考取了復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)系的碩士學(xué)位，希望能夠在相關(guān)領(lǐng)域研究中展開更多的應(yīng)用探索。

研究生畢業(yè)后，曲延云回到了自己的母?！獜B門大學(xué)從事科學(xué)研究工作。彼時(shí)，她接觸到了圖像恢復(fù)的相關(guān)研究。在積極投入相關(guān)研究之后，曲延云意識(shí)到國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域科研人才的缺乏以及時(shí)代發(fā)展的需要，油然而生的使命感讓她決心專注于這一領(lǐng)域。2002年9月—2006年11月，曲延云師從鄭南寧院士于西安交通大學(xué)電子與信息工程學(xué)院人工智能與機(jī)器人研究所（AIAR）攻讀工學(xué)博士學(xué)位。這些經(jīng)歷都潛移默化地為她將計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的理論基礎(chǔ)與工程背景結(jié)合起來(lái)打下了更加扎實(shí)的根基。

探索圖像識(shí)別與圖像恢復(fù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)和社會(huì)媒體的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)上的圖像數(shù)據(jù)呈現(xiàn)萬(wàn)億量級(jí)的規(guī)模。在連續(xù)兩個(gè)國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目的支持下，曲延云課題組開展大規(guī)模目標(biāo)識(shí)別的層次化學(xué)習(xí)方法研究，研究視覺感知機(jī)制對(duì)大規(guī)模目標(biāo)識(shí)別建模的影響。視覺研究發(fā)現(xiàn)，人類視覺對(duì)目標(biāo)識(shí)別的響應(yīng)時(shí)間與目標(biāo)類別的粗細(xì)劃分程度有關(guān)，對(duì)目標(biāo)大類識(shí)別的響應(yīng)時(shí)間比細(xì)分類的響應(yīng)時(shí)間要短大約63毫秒?；谶@樣的理解，曲延云課題組建立了視覺感知驅(qū)動(dòng)的目標(biāo)類層次關(guān)系，并根據(jù)這樣的層次關(guān)系設(shè)計(jì)識(shí)別模型，為大規(guī)模視覺目標(biāo)識(shí)別提供新的研究思路和理論依據(jù)。

圖像識(shí)別是一個(gè)“感知”的問(wèn)題，“感”是成像，“知”是識(shí)別?！案小笔恰爸钡那疤?。而圖像恢復(fù)就是解決“感”的問(wèn)題。在圖像恢復(fù)這一方向研究中，曲延云團(tuán)隊(duì)最先將風(fēng)格轉(zhuǎn)換的思想用于圖像去霧，不僅如此，他們還率先考慮用異構(gòu)任務(wù)的深度學(xué)習(xí)模型對(duì)圖像去霧進(jìn)行蒸餾，利用信號(hào)處理濾波器設(shè)計(jì)的理念，將其應(yīng)用在圖像超分上。相關(guān)研究成果都發(fā)表在計(jì)算機(jī)視覺頂會(huì)CVPR、ECCV上，并在計(jì)算機(jī)視覺頂會(huì)CVPR、ICCV圖像恢復(fù)相關(guān)賽道上獲得3項(xiàng)比賽冠軍、3項(xiàng)比賽亞軍。

孜孜不倦育人才

計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)有廣泛的市場(chǎng)需求，也是當(dāng)前全球科技競(jìng)爭(zhēng)最激烈的戰(zhàn)場(chǎng)之一。如今作為廈門大學(xué)的博士生導(dǎo)師，曲延云在課堂教學(xué)中，十分注重對(duì)新出現(xiàn)的理論和技術(shù)進(jìn)行梳理，并在課堂上及時(shí)傳授給學(xué)生。她以時(shí)間為主線，講解圖像分類、目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)等深度學(xué)習(xí)方法的研究進(jìn)展，讓學(xué)生學(xué)習(xí)并應(yīng)用到各自研究領(lǐng)域中。除此之外，作為計(jì)算機(jī)系教工黨支部-全國(guó)樣板支部的支部書記，曲延云帶領(lǐng)全體黨員以優(yōu)良師德師風(fēng)帶動(dòng)教風(fēng)學(xué)風(fēng)，目前計(jì)算機(jī)系已有國(guó)家精品課程立項(xiàng)1門、福建省精品課程立項(xiàng)2門、全國(guó)大數(shù)據(jù)公共服務(wù)平臺(tái)1個(gè)、福建省研究生優(yōu)秀導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)2個(gè)、第一批雙萬(wàn)專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目1個(gè)。

“研當(dāng)以報(bào)效國(guó)家為己任，學(xué)必以服務(wù)人民為榮光?！蔽磥?lái)，曲延云還將延續(xù)目標(biāo)識(shí)別以及圖像恢復(fù)這兩大研究方向，不斷提高自己的研究水平，為公共安全等方面做出更多落地生根的科研成果，不負(fù)科研之使命。