寻真究位，揭秘复杂环境下的视觉秘密

近日，武汉“小萝卜”火速出圈

礼让行人、从不超车

对道路违法坚决say no

同时暑期已至

很多同学纷纷加入驾考行列

新手上路是否担心道路违规

面对硕大的停车场

却找不到合适的停车位

或是找不到自己的爱车

面对这些平时总能遇到的生活问题

我校赵明华教授研究团队

在十余年的技术攻关下

解决智能交通、智能行为检测等领域问题

为智慧城市与数字中国建设赋能发力

并获2023年度陕西省技术发明二等奖

数字化发展步伐势如破竹

智慧城市的时代浪潮已不可抵挡

让我们一起来看看吧~

赵明华老师是我校计算机科学与工程学院教授、博士生导师，现任我校信息化管理处处长。她是CCF(中国计算机学会)杰出会员，CSIG(中国图象图形学学会)高级会员，兼任CCF教育专业委员会委员，CCF虚拟现实与可视化技术专业委员会委员，CSIG多媒体专业委员会委员，CSIG三维视觉专业委员会委员，CSIG女科技工作者委员会委员，CCF YOCSEF 西安2022-2023副主席，陕西省计算机学会理事，陕西省计算机教育学会理事。

2017年初，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，将构建开放协同的人工智能科技创新体系作为重点任务。此后，中央网信委，科技部等陆续出台相关政策推动数字中国建设发展。党的二十大报告中强调，“加强城市基础设施建设，打造宜居、韧性、智慧城市”。城市是贯彻新发展理念的重要载体，是构建新发展格局的重要支点。打造宜居、韧性、智慧城市是践行人民城市理念的必然要求，是全面建设社会主义现代化国家的基础支撑，也是加快转变城市发展方式的有效路径。

智慧的双眼为城市发展夯基筑台。以赵明华教授为主导，胡静、都双丽、石程、吕志勇、李鹏、王琳等师生组成的西安理工大学科研团队和成都市灵奇空间软件有限公司共同参与的科研项目——复杂环境下图像复原与视觉定位关键技术与应用项目，以复杂场景中二维—三维视觉模型所获取的图像为研究对象，以活动主体周围场景的视觉定位为研究目标，致力于解决现实场景中外部环境干扰等造成的图像特征减弱问题以及活动主体之间无序化交互等造成的复杂视觉定位问题。

“高质量图像是增强智能感知能力的先决条件；准确的视觉定位是构建数字社会的关键，也是发展智慧城市、智慧生活、智慧交通、智慧家居等应用的重要前提。”赵明华教授介绍说。自2015年以来，赵明华围绕图像复原与视觉定位技术进行实验研究。“在弱光、雨雾及动态模糊等场景为代表的复杂环境下，图像复原与视觉定位关键技术与应用具有重要的研究意义和社会价值。”

补短板，弥需求。对于道路违法事件如车辆违章停放或驾驶，停车场系统效率低下等如今常见的社会问题，智慧城市的建设者们必须直面并解决。赵明华与研究成员们日复一日重复着枯燥的实验，在理论与实践中寻求结果，在失败与成功中坚守本真。经过多年实验研究，研究团队在盲去模糊、自适应低质图像复原、非理想成像环境图像增强、多源场景定位等方面取得突破。

图像复原与视觉定位项目下产品与技术投入市场后产生可观经济效益和社会效益。动态场景局部运动模糊区域非均匀盲去模糊技术有效解决主体活动造成的运动模糊问题，为智慧城市中的智能交通、智能行为检测等应用提供技术支持，促进城市规划、建设、管理和服务智慧化。基于分析和合成稀疏模型的自适应低质图像复原技术解决了复杂外部环境造成的图像退化问题，有效从庞杂数据中提炼各种有用信息，为构建智慧城市提供更为清晰的“眼睛”。基于先验引导的非理想成像环境图像增强技术解决了非理想成像环境造成的图像特征减弱问题，以微型化、能耗低的成本获取更接近真实情况的细节精细影像，突破智慧城市发展中面临的传感器硬件限制。基于空谱信息深度利用的多源场景定位技术衍生出空谱信息深度利用的异常检测方法。多源场景定位技术将全面升级智慧城市的各个方面，包括智能物联网平台、智能城市应用，极大地提高城市的智能化水平。

图像复原与视觉定位项目目前为止共获授权发明专利25 项，软件著作权70余项，其中专利成果转化4项。共发表高水平学术论文50余篇，多篇发表于国内外TOP期刊，论文发表期刊的影响因子最高达20.6，单篇最高引用次数51次。相关技术成果已被运用于交通流量监控系统、智慧车场可视化联动平台、道路违法事件检测等平台建设和产品研发中。“城市管理违规案件视频抓拍系统”等应用投入市场并推广至西安、成都、北京、上海、广州等多个城市，涉及智能安防、智能交通、地图服务等多领域，已经取得了超过3000万元的经济效益。此外，相关技术研究成果被IEEE TIP、IEEE TGRS 、IEEE-CAA Journal of Automatica Sinica、Neurocomputing、CVPR 等高水平专业期刊和国际会议引用，跃身同领域研究标杆，为相关领域的研究和发展贡献力量。

科技进步伴生经济向好，人才培育校企双向发力。基于图像复原与视觉定位技术相关项目，赵明华结合高等学校教学、科研的双重优势，通过产教学研融合的培养方式培养研究生17名。赵明华注重学生实践能力的培养和掌握。她认为学生如果单纯局限于理论与研究中，那么解决实际问题的能力则容易被忽略。作为教师，多年来她始终重视与学生间的学研对接，优化学生培养方式，聚焦行业实际需求。她鼓励学生解决企业中卡脖子的技术难题，提倡在解决关键技术难题的过程中提升个人解决实际问题的能力。

“没有学校平台的支持，这个事情我们是做不成的；没有这么多学生和教师们共同努力，取得这些成果也是不可能的。”赵明华深谙协作之力。多年来，她所在的研究团队秉承着“理论与实践并行、技术与发明同在”的理念，深耕于复杂环境下的图像复原、特征提取、视觉定位等领域。在学校与学院各类资源和政策的帮助下，赵明华与研究成员们群策群力，在图像复原与视觉定位研究之路上步伐铿锵而坚定。她所带的研究生们注重团队学习方式，在众多教师指导下共同分析问题，寻求真果。

志不求易者成，事不避难者进。自2007年进入学校，赵明华已经在西安理工大学投身教研工作17年。认认真真做学问，踏踏实实做事情，这既是她对学生们的期望，也是她对教学育人、科学研究的态度和希望。

“道阻且长，行则将至。很多东西不是一蹴而就的，是一个长期的过程。努力和坚持会有回报，在或长或短的未来某一天，它将悄然而至，要相信，它正在来的路上。”回望过去的教研生涯，赵明华感慨道。在未来，赵明华和研究成员们将继续为高层视觉研究而努力，为数字社会建设奋斗，为国家社会发展贡献力量。

采写：校报记者 赵洋

拍摄 排版：高联博

责任编辑：彭雅兰 王硕

审核：陈梅 李博

图文由 单行线新媒体工作室 编辑整理

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