【紫冬之子】王亮：在視覺大數(shù)據(jù)領(lǐng)域“慧眼識珠”

徒步者的收藏 2016-08-24

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計算機(jī)視覺就是給計算機(jī)安裝上眼睛（攝像機(jī)）和大腦（算法），使其能模擬人類視覺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，實現(xiàn)對周圍環(huán)境視覺信息（圖像/視頻）的智能分析與處理，進(jìn)而感知環(huán)境、適應(yīng)環(huán)境。

中國科學(xué)院自動化所研究員、模式識別國家重點實驗室副主任王亮主要從事計算機(jī)視覺和模式識別等相關(guān)領(lǐng)域的研究。因出色的科研表現(xiàn)，王亮日前榮獲第十四屆“中國青年科技獎”，該獎項旨在造就一批進(jìn)入世界科技前沿的青年學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人，表彰獎勵在國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步和科技創(chuàng)新中作出突出成就的青年科技人才，每兩年評選一次，每屆獲獎人數(shù)不超過100名。

王亮在接受《中國科學(xué)報》記者采訪時說：“我的研究工作之一就是通過計算機(jī)視覺方法，讓人們可以便捷迅速地從大規(guī)模、沒有關(guān)聯(lián)的視覺大數(shù)據(jù)中獲取所需的重要信息。

求學(xué)海外

2004年，王亮在中科院自動化所獲得工學(xué)博士學(xué)位。2004～2010年，他先后在英國帝國理工學(xué)院、澳大利亞莫納什大學(xué)、澳大利亞墨爾本大學(xué)及英國巴斯大學(xué)工作。

他告訴記者：“我在前面三所大學(xué)主要從事博士后的研究工作，2009年在墨爾本大學(xué)的博士后項目結(jié)題后我開始找正式工作，當(dāng)時收到來自英國和澳大利亞的兩份錄用通知書，最終選擇了巴斯大學(xué)的講師工作?！?/section>

6年、兩個國家、4所高校的工作和學(xué)習(xí)，王亮收獲頗豐。無論是在英國還是在澳大利亞，王亮稱自己不僅了解了異國的文化及風(fēng)土人情，還接受了不同的教育和科研理念。

“要玩就玩得痛快，要學(xué)就學(xué)得踏實。”這是國外導(dǎo)師對科研工作和生活態(tài)度的真實寫照?！霸趪鴥?nèi)從事科研工作加班加點是常事，但國外科研工作者將工作和生活通常劃分得很清楚。”王亮說，“導(dǎo)師在周末或度假的時候幾乎是不會處理工作事情的?！?/section>

除了高效的研究小組討論會外，他還發(fā)現(xiàn)，國外導(dǎo)師不管多忙，每周都會認(rèn)真閱讀學(xué)生的工作周報并給出意見和建議；同時每周也會留出固定時間與每位學(xué)生面對面地交流。通過在巴斯大學(xué)的工作經(jīng)歷，王亮也體會到了不同的教育體制和教學(xué)經(jīng)驗。

通過比較國內(nèi)外的科研環(huán)境，王亮認(rèn)為，國內(nèi)的硬件設(shè)施并不比國外差，可能比國外還好；但軟實力還有待提升，比如科研基礎(chǔ)和創(chuàng)新性等。

報效國家

“我是在國內(nèi)讀的博士，當(dāng)時畢業(yè)時很想出去看看和體驗一下?！蓖趿料蛴浾呋貞浟怂?dāng)初回國的想法，“在國外呆得越久，越發(fā)感覺原來的好奇和新鮮感正在慢慢褪去，從國外可以學(xué)習(xí)的東西也越來越有限?！币坏﹦恿嘶貒哪铑^，便一發(fā)不可收拾。

2010年，王亮成功入選自動化所 “百人計劃”招聘，為此他辭退了巴斯大學(xué)的終身教職。“我忘不了當(dāng)時辭職時系主任驚愕的表情，他說海外經(jīng)濟(jì)不景氣找正式工作是多么不易，一再問我你確定辭職嗎？他不能了解，這對我來說，不僅僅是回國，更是回家?！敝锌圃鹤詣踊褪峭趿量谥兴f的那個“家”。

如果自己所學(xué)能為自己的國家作點貢獻(xiàn)，哪怕只是一點點，心里的滿足感也將是不可言喻的?；貒?年來，王亮獲得了國家杰出青年科學(xué)基金，“百人計劃”終期評估優(yōu)秀。因在模式識別領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn)，王亮在2014年被授予“國際模式識別學(xué)會會士”榮譽(yù)稱號。目前他是中科院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心骨干人員、中國計算機(jī)學(xué)會計算機(jī)視覺專委會秘書長、中國電子學(xué)會青年科學(xué)家俱樂部副主席、中國圖像視頻大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長等。

如今，王亮已申請或授權(quán)發(fā)明專利47項，出版編著、專著7部，發(fā)表或接收論文176篇，其中發(fā)表在《IEEE模式分析與機(jī)器智能匯刊》《IEEE圖像處理匯刊》等領(lǐng)域高質(zhì)量國際期刊38篇；發(fā)表在IEEE國際計算機(jī)視覺大會、IEEE國際計算機(jī)視覺與模式識別會議等領(lǐng)域頂級國際會議27篇。

王亮向記者透露，他們團(tuán)隊的遠(yuǎn)距離步態(tài)識別技術(shù)已經(jīng)順利實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，成立了銀河水滴（北京）科技有限公司。公司將專注于人工智能和計算機(jī)視覺技術(shù)，引領(lǐng)作為人工智能核心的深度學(xué)習(xí)技術(shù)的突破與革新，提供世界領(lǐng)先的視覺大數(shù)據(jù)分析技術(shù)。

潛心科研

從自動化所出國，再回到自動化所，并取得了一系列的成績，王亮非常感謝自己的導(dǎo)師——中科院副院長譚鐵牛院士。剛回國的時候，王亮在譚老師指導(dǎo)下，主要致力于拓展智能識別與數(shù)字安全團(tuán)隊的研究工作，主要研究方向是“視覺模式分析與理解”。

在動態(tài)圖像序列模式分析與理解方面，“我們針對監(jiān)控視頻，不僅要分析場景中人是誰（身份）的問題，更要解決他或他們在執(zhí)行什么活動（行為）的問題，同時考慮人的身高、性別、年齡、體態(tài)等相關(guān)屬性的推理問題?！蓖趿两榻B道。

王亮在國際上較早開始步態(tài)識別研究，并系統(tǒng)研究了步態(tài)識別理論與方法。他發(fā)表在國際頂級期刊《IEEE模式分析與機(jī)器智能匯刊》上的首篇步態(tài)識別論文成為該領(lǐng)域經(jīng)典文章，目前已經(jīng)實現(xiàn)步態(tài)識別從單一視角到跨視角的突破，較好解決了步態(tài)識別易受視角變化影響這一難題。

他進(jìn)一步解釋道，我們力爭通過系統(tǒng)性的研究，實現(xiàn)從“簡單、個體”行為到“復(fù)雜、群體”行為的深度研究，為行為識別技術(shù)的研究與應(yīng)用提供算法基礎(chǔ)。

在圖像模式分析與理解方面，王亮主要研究圖像分類、檢索和分割三塊相互關(guān)聯(lián)的重要內(nèi)容。他還就這三塊內(nèi)容進(jìn)行了說明：圖像分類是判斷圖像中目標(biāo)的類別或者場景類別，圖像檢索是根據(jù)圖像的表達(dá)來尋找與其相似的圖像，圖像分割是找到圖像中屬于某個特定類別目標(biāo)的區(qū)域。

王亮團(tuán)隊提出了圖像分類中特征編碼的一般理論框架，給出了局部特征編碼方法的族譜圖和演化圖，2014年連續(xù)4個月成為《IEEE模式分析與機(jī)器智能匯刊》的熱點文章。

此外，王亮團(tuán)隊提出了基于深度語義排序的哈希編碼方法，較好解決了多標(biāo)簽圖像中如何保留復(fù)雜的多級語義結(jié)構(gòu)的難題；提出多尺度上下文深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的前景分割算法，提升了復(fù)雜圖像目標(biāo)分割的精確度和魯棒性。

除了步態(tài)識別、個體/群體行為識別、圖像分類與分割等應(yīng)用研究外，王亮還針對大規(guī)模、多模態(tài)數(shù)據(jù)分析和深度學(xué)習(xí)及應(yīng)用等方面開展一系列理論和方法研究。

多年的科研工作也讓王亮發(fā)現(xiàn)，雖然國內(nèi)很多技術(shù)在國際上已經(jīng)處于領(lǐng)先地位，但仍缺少原創(chuàng)性的發(fā)現(xiàn)，一些研究工作不夠深入和系統(tǒng)。他希望自己和團(tuán)隊能夠潛心科研，做出一些真正有影響力的、原創(chuàng)性的、有價值的工作。

（本文原載于《中國科學(xué)報》 2016年8月8日第6版)