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为智能机器装上“眼睛”厉害了成电姑娘!

发布时间:2024-01-21 18:02:25   来源:下载雷火电竞亚洲先驱

“目标检测”是计算机视觉领域的核心难题,也是我国重大发展的策略需求。然而,当前目标检验测试领域始...

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  “目标检测”是计算机视觉领域的核心难题,也是我国重大发展的策略需求。然而,当前目标检验测试领域始终面临着目标密集多样、环境复杂恶劣、跨模态差异大等重大难题。面对重重挑战,邱荷茜许下诺言,期待有朝一日能够为国献力,而“让中国的智能机器识得清、辨得明、看得懂”更成为了她科研路上矢志不渝的目标。

  2021年,火箭军装备部举办的首届人工智能挑战赛“智箭·火眼”决赛拉开序幕。面对这个检验科研技术成果转化应用的“试金石”和“练兵场”,邱荷茜带领学弟学妹组成了一支四人小队,历经长达2年的艰辛研究,在与国内多家军工集团、高校、科研院所在内的899支参赛队伍的强强对决中,代表我校赢得了“慧眼识珠”科目冠军;作为竞赛冠军,邱荷茜及其队友受火箭军装备部邀请,与国防重点单位联合研制在复杂工况下的半实物仿真识别模型,其算法框架再次达到了目前最高的性能,实现了从创新研究到成果转化的充分实践。该竞赛成果被火箭军首长评价为“对推动火箭军武器装备智能化发展具备极其重大意义!”

  在大获成功的背后,实则是日积月累的沉淀、敢于创新的自我突破。邱荷茜坦言,其实在参赛时心里并没有底,因为火箭军比赛提供的是雷达成像场景,其要求参赛者寻找的目标并非肉眼所见,与她平日所从事的自然场景下的目标检测有较大的区别。“但当我们得知,该科目的比赛成果对服务我国国防建设发展具备极其重大推动作用时,我们就一刻没有懈怠过,即便在过程中遇到了诸多前所未有的挑战。”

  正是通过这次“走出舒适圈”的挑战,让邱荷茜有了意外的收获。邱荷茜介绍道,传统的目标检测的新方法主要是矩阵框和锚点两种方法,但此两种方法都有明显不足。如何去突破目标检测的边界,提出新的高性能目标检测算法一直是目标检验测试领域的世界级难题。

  在比赛中,邱荷茜和队友们考虑到目标在雷达成像中为条状,因此设计了一种“十字线”目标检测算法,即通过X轴和Y轴的两条线的伸缩与延长,从而灵活地检测目标位置。邱荷茜灵机一动,将此种框架迁移至现实场景进行了研究,竟发现这种框架既不复杂,同时又具备很好的性能。

  通过系统研究,邱荷茜最终突破性提出了形状自适应检测网络,有关技术得到包括美国马里兰大学Larry S. Davis教授在内的34位IEEE Fellow正面引用,成果被评价为“先驱性工作”、“最先进的方法”等。目前,该成果被编入新一代人工智能系列教材《机器学习基础》,助力我们国家的人工智能创新的发展与传播。

  “五年前我刚来到成电时,其实对自己不存在太高的期待”,但通过在导师的带领与团队浓厚的科研氛围熏陶下,邱荷茜愈发坚定了自己的前进方向,主动担当起民族复兴的重任,将科研书写在国家重大战略的第一线。

  邱荷茜师从信通学院李宏亮教授,在她眼中,李老师始终带着“严谨”“奋进”“爱国”的标签。“最让我难忘的是,当时我在申请自己的一个项目,有一天晚上凌晨两点,李老师突然打电话给我,说他突然帮我想到了一些新的内容迫不及待要告诉我!”邱荷茜讲述道,“李老师每周都会抽出时间跟团队每个人一对一地交流,给予大家充分的指导。他严谨认真的科研态度、扎实渊博的学识素养,勇于创新的科学精神,使我受益终身!”

  邱荷茜坦言,博士时也面临着关于未来选择的纠结,李宏亮教授用自己的亲身经历给了她许多启发。邱荷茜谈到,“李老师经常给我们讲‘亮剑精神’‘爱国情怀’‘年轻人要拒绝躺平’等等,不断启发着我作为科研人员为国效力的使命。”目前,邱荷茜已入选电子科技大学师资博士后,希望可以为国家的‘卡脖子’技术能做出自己的贡献。在导师带领下,邱荷茜作为项目骨干先后参与科技部科学技术创新2030“新一代人工智能”重点项目、国家自然科学基金重点项目等8项。

  “传承”是邱荷茜给其所在的智能视觉信息处理团队的关键词,正是在师兄师姐的代代传承下,团队凝聚了浓厚的科研氛围和互帮互助的习惯。“我当初进团队的时候,是靠师兄师姐们丝毫没有保留地带着我才能快速成长;现在我成为了团队的大师姐,我也同样要尽我所能去帮助学弟学妹。”

  在邱荷茜的组织下,她带领师弟师妹迎难而上、冲击国际赛事,在国际顶级会议ECCV2020、ICCV2019举办的“无人机目标检测挑战赛”中连续两年荣获冠军,达到国际领先水平,向世界展示了成电的实力与风采,切实将所研究的成果应用到我国国防、工业、农业等领域发展。

  在团队内,邱荷茜也主动搭建起科研学术研讨小组,为其他同学答疑解惑。“每年我都会去很多城市参加学术会议,我也都会与小组成员分享自己的所见所闻,帮大家了解学界前沿动态。”迄今为止,邱荷茜已带动小组成员荣获国内外学术挑战赛冠亚军共6项,并取得了国家奖学金、学术青苗、省级优秀毕业生等多项荣誉。

  “做有意义的研究”是邱荷茜一直以来的信念,也是她在科研路途上的精神动力。“无论是比赛还是科研,我觉得做有意义的研究是最重要的。学术场中不乏很多花里胡哨、看似新颖的内容,但如果只是停留在表面上、不可以真正地突破以往技术的局限,我认为其科研意义是很局限的。”

  正是如此,五年来,邱荷茜潜心专研,勇攀科研高峰,共发表22篇高水平论文,其中一作/通讯作者发表IEEE Transactions等国际Top期刊和计算机领域顶级会议CVPR、ICCV、ACM Multimedia等论文10篇;申请国家专利8项(授权4项)。“在CVPR等国际顶级会议上发表论文,是所有计算机视觉学者的愿望,也是对自身科研创造新兴事物的能力的一种肯定;未来我将会继续扎根科研,在国际论坛上发出更多来自中国青年的声音!”

  在科研学习外,邱荷茜也喜欢与朋友一起聚会、旅行、健身……她难忘和同门一起自驾西北大环线,感受沙漠的壮丽与边塞的豪情;也会期待每周五组会结束后,团队的聚餐与桌游的乐趣、再与同门约一场运动;也会享受独自躺在被窝追剧的快乐。“追求工作和生活的平衡是个大难题,于我而言,忙里偷闲才是常态。”她笑着说道。

  “作为一名员,我始终铭记着自己的党员使命,积极发挥党员的先锋模范作用!”在校期间,邱荷茜担任学生党支部书记,积极组织支部成员学习党的理论知识,参访红色教育基地、广泛参与校庆志愿服务等,荣获校优秀研究生干部、优秀员等称号。

  目前,邱荷茜正从事师资博士后的研究,致力于进一步解决智能机器关联性低和泛化性差的难题,为其在我国数据稀缺以及复杂多变的场景应用铺平道路,为攻坚我国技术瓶颈献力。在锲而不舍的努力下,邱荷茜已成长为能够独立承担项目的负责人,并入选了首届四川省博士后创新人才支持项目(全省信通学科唯一),同时受邀参加了川渝博士后学术交流活动,在众多优秀的博士中脱颖而出,荣获成果展示一等奖。

  五年前的成电入学典礼上,邱荷茜在朋友圈送给自己一段话,“既然已经选择了远方,便只顾风雨兼程,即便是风雨兼程,也定会守得云开见月明”。未来的她,选择继续扎根于科研一线,用实际行动谱写属于成电女博士的巾帼乐章,让青春在实现中华民族伟大复兴的中国梦中绽放!