在該算法中，不同拆分條件下的圖像修復(fù)成像。
“我們研究的核心是通過一套智能算法，破解極端環(huán)境下的成像難題，讓原本低質(zhì)的視覺信息恢復(fù)本來面貌，為產(chǎn)業(yè)應(yīng)用、學(xué)術(shù)研究乃至國(guó)家戰(zhàn)略需求提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)底座?！睂幉ù髮W(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院“90后”教授姜求平介紹。
姜求平憑借牽頭完成的“泛在低質(zhì)視覺信息的魯棒增強(qiáng)與精準(zhǔn)評(píng)價(jià)”項(xiàng)目，斬獲2024年度浙江省自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
本次全省評(píng)選中，僅有兩位“90后”青年科學(xué)家牽頭的項(xiàng)目獲評(píng)一等獎(jiǎng)，姜求平是其中之一。這位寧波本土自主培養(yǎng)的青年科研工作者，用近10年的深耕，不僅實(shí)現(xiàn)了國(guó)際領(lǐng)先的技術(shù)突破，更成為寧波青年科技人才力量崛起的鮮活注腳。
破解極端成像的行業(yè)痛點(diǎn)
在我們的生產(chǎn)生活中，低質(zhì)視覺信息無處不在：雨夜街頭晃動(dòng)的監(jiān)控畫面、霧霾天里無人機(jī)航拍的模糊影像、深?？瓶贾斜缓Ｋ蓴_的失真畫面、自動(dòng)駕駛中難以采集的極端工況場(chǎng)景……
即便當(dāng)下光學(xué)硬件不斷升級(jí)，4K高清已成標(biāo)配，可面對(duì)黑夜、雨雪、大霧、深海等復(fù)雜極端環(huán)境，硬件的提升往往難以奏效，而這些“看不清”的畫面，恰恰是安防、科考、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域的核心數(shù)據(jù)支撐。
姜求平團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)研究，正是用軟件算法的突破，解決了硬件無法攻克的行業(yè)痛點(diǎn)。簡(jiǎn)單來說，這套算法能對(duì)各類低質(zhì)視覺信息進(jìn)行智能增強(qiáng)與精準(zhǔn)評(píng)價(jià)，讓原本模糊、失真、有干擾的畫面變得清晰可用。
其核心技術(shù)突破集中在三個(gè)維度：一是，創(chuàng)新采用“分而治之”的多專家混合模型，將同時(shí)存在模糊、雨霧、色偏等多種問題的復(fù)雜圖像，拆解為多個(gè)細(xì)分任務(wù)進(jìn)行針對(duì)性處理，徹底解決了傳統(tǒng)單一模型難以處理混疊失真的難題；二是，將人眼視覺規(guī)律轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型嵌入算法，讓算法能像人眼一樣感知圖像重點(diǎn)，精準(zhǔn)保留關(guān)鍵細(xì)節(jié)；三是，搭建了全尺度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，不僅能“修圖”，更能科學(xué)評(píng)判“修得好不好”，還能反向指導(dǎo)算法迭代，形成“評(píng)價(jià)-增強(qiáng)”的閉環(huán)。
憑借這些突破，項(xiàng)目成果經(jīng)院士專家組鑒定，總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中全尺度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法更是處于國(guó)際領(lǐng)先水平。
目前，該評(píng)價(jià)算法已被Meta公司納入PyTorch官方生態(tài)系統(tǒng)，成為國(guó)際圖像處理領(lǐng)域的通用標(biāo)準(zhǔn)工具，同時(shí)被CVPR NTIRE等全球頂級(jí)學(xué)術(shù)賽事采納為核心評(píng)價(jià)指標(biāo)，與谷歌、美國(guó)工程院院士團(tuán)隊(duì)的成果同列榜單權(quán)威評(píng)判依據(jù)。
讓基礎(chǔ)研究實(shí)現(xiàn)行業(yè)“破圈”
作為一項(xiàng)深耕近10年的基礎(chǔ)研究成果，該項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化邊界早已突破實(shí)驗(yàn)室圍墻，進(jìn)入與我們生活息息相關(guān)的諸多場(chǎng)景。
在消費(fèi)電子領(lǐng)域，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)知名手機(jī)廠商合作3年多，相關(guān)成像算法已應(yīng)用于其旗艦機(jī)型，大幅提升了手機(jī)在極端場(chǎng)景的成像質(zhì)量；在智能制造領(lǐng)域，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)頭部機(jī)器視覺公司合作，成功研發(fā)了10余款高精度3D視覺相機(jī)；在智能駕駛領(lǐng)域，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與浙江綠色智行科創(chuàng)有限公司（該公司是吉利集團(tuán)在汽車技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域的重要布局，建有浙江省綠色智能汽車及零部件技術(shù)創(chuàng)新中心）聯(lián)合承擔(dān)寧波科創(chuàng)甬江2035項(xiàng)目，通過算法生成自動(dòng)駕駛難以采集的危險(xiǎn)工況仿真數(shù)據(jù)，為智能駕駛大模型訓(xùn)練提供核心支撐。
此外，該技術(shù)還可應(yīng)用于深海資源探測(cè)、低空無人機(jī)觀測(cè)、安防監(jiān)控等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了“空天地海”全場(chǎng)景覆蓋。
談及研究初心，姜求平有著青年科研人員的純粹與堅(jiān)守：“我們做學(xué)者的核心追求是在細(xì)分領(lǐng)域做出有影響力的成果。把算法全部開源，就是希望能給整個(gè)行業(yè)做出學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)，影響一批產(chǎn)品?！?/p>
他表示，作為大學(xué)教師，相比“下海”自主創(chuàng)業(yè)，他更樂意在擅長(zhǎng)的領(lǐng)域以技術(shù)支撐的方式鏈接企業(yè)，以基礎(chǔ)研究賦能產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
這條深耕之路并非一帆風(fēng)順。姜求平坦言，最大的困難來自人才資源的差距：“寧波的人才資源和頂尖高校相比還存在一定差距?！?/p>
為此，他特意選擇門檻相對(duì)不高、足夠接地氣的圖像研究方向，讓學(xué)生能快速入門、建立信心，在細(xì)分“賽道”做出特色。
而面對(duì)成果落地的難題，他帶著團(tuán)隊(duì)“走出去”，通過學(xué)術(shù)圈合作對(duì)接頭部企業(yè)，讓實(shí)驗(yàn)室成果真正走進(jìn)生產(chǎn)線。
對(duì)于行業(yè)而言，這項(xiàng)研究不僅提供了國(guó)際領(lǐng)先的技術(shù)工具，更走出了一條基礎(chǔ)研究賦能產(chǎn)業(yè)的新路徑——青年科研人員不必非要擠“自主創(chuàng)業(yè)”的獨(dú)木橋，深耕細(xì)分領(lǐng)域做出原創(chuàng)成果，同樣能通過產(chǎn)學(xué)研合作實(shí)現(xiàn)雙重價(jià)值。
寧波全域創(chuàng)新生態(tài)的青年力量
姜求平與團(tuán)隊(duì)的成長(zhǎng)，正是寧波近年來持續(xù)加碼青年科技人才引育、完善全域創(chuàng)新體系的生動(dòng)縮影。
作為寧波人才引育的核心抓手，“甬江人才工程”持續(xù)加大青年科技人才扶持力度，配套出臺(tái)一系列極具競(jìng)爭(zhēng)力的支持政策：針對(duì)人工智能等重點(diǎn)“賽道”的落地項(xiàng)目，通過挑戰(zhàn)賽形式最高可給予3000萬元資金支持；“3315計(jì)劃”A類創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)最高可獲2000萬元資助，為青年人才解決資金后顧之憂。同時(shí)，寧波設(shè)立市級(jí)自然科學(xué)基金，更是全國(guó)首個(gè)副省級(jí)與國(guó)家自然科學(xué)基金委設(shè)立聯(lián)合基金的城市，為基礎(chǔ)研究提供了長(zhǎng)期穩(wěn)定的支持。
正是這樣的創(chuàng)新生態(tài)，為青年人才搭建了成長(zhǎng)的沃土。姜求平本人就是寧波本土人才培育的受益者：2012年，他來到寧波，從寧波大學(xué)學(xué)生成長(zhǎng)為教授，剛畢業(yè)就拿到了“3315計(jì)劃”創(chuàng)新人才支持，后續(xù)又接連獲得寧波市自然科學(xué)基金、科創(chuàng)甬江等項(xiàng)目扶持。
他直言：“寧波給我的科研事業(yè)提供了全方位的良好支撐?！?/p>
目前，寧波40周歲以下青年科技人才已達(dá)20.9萬人，占科研人員總數(shù)的75.9%，青年人才已成為寧波科技創(chuàng)新的核心主力軍。
本次浙江省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)評(píng)選中，寧波多個(gè)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目由寧波大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所等本地高校、科研院所牽頭，充分體現(xiàn)了寧波多年來深耕科研體系建設(shè)、強(qiáng)化基礎(chǔ)研究投入的成果。
從引才育才的政策體系，到支持基礎(chǔ)研究的制度設(shè)計(jì)，再到產(chǎn)學(xué)研深度融合的創(chuàng)新生態(tài)，寧波正以全域創(chuàng)新的布局，為青年科技人才提供成長(zhǎng)的舞臺(tái)，也為建設(shè)全域高水平創(chuàng)新型城市筑牢了堅(jiān)實(shí)根基。
