【挑釁杯】從兩億像素實(shí)例起步的可穿著技巧翻新 -編號(hào):JJ141Cx

2015-02-14 18:58 來源：http://m.sustainablelifeonearth.com/ 閱讀：次

　　當(dāng)然，僅僅有創(chuàng)意也是不夠的，還須要大批基本性的數(shù)據(jù)采集工作，李誠(chéng)首先樹立了一個(gè)標(biāo)定過的有兩億多個(gè)像素實(shí)例、籠罩了各種不同光照環(huán)境下的手部照片的室內(nèi)/室外第一人稱手部識(shí)別數(shù)據(jù)集。利用這個(gè)數(shù)據(jù)集以及其他研究者宣布的數(shù)據(jù)集，李誠(chéng)對(duì)較為常用的底層特征進(jìn)行了測(cè)試。他提出了一個(gè)基于稀少特征取舍，以及依附于全局特征的構(gòu)造化斷定計(jì)劃。對(duì)許多人來說這項(xiàng)工作是單調(diào)的，對(duì)李誠(chéng)則不然，他具備將工作和快活畫上等號(hào)的才能和心態(tài)。

圖為李誠(chéng)在全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽現(xiàn)場(chǎng)介紹展現(xiàn)自己的作品。

　 “我會(huì)在北京創(chuàng)業(yè)，”談到將來，李誠(chéng)信念滿滿，“我已經(jīng)開始和人洽商，仍舊會(huì)從事計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的產(chǎn)品研發(fā)。”從科研到創(chuàng)業(yè)，對(duì)李誠(chéng)來說，變的是身旁紛紛的世界，不變的是那顆始終盼望挑戰(zhàn)、尋求出色的心。

走錯(cuò)教室入對(duì)了行

　　（清華消息網(wǎng)11月22日電）

圖為對(duì)照?qǐng)D。

課外學(xué)術(shù)討論激發(fā)出的創(chuàng)造性思維

　　“一張圖片就好幾萬個(gè)像素，總共幾百張圖片的樣子吧，我的工作就是一張圖過來當(dāng)前我把它上面的手給涂出來。這一過程看起來很辛苦，但是也可能沒有設(shè)想中的那么干燥。李誠(chéng)笑談道，“當(dāng)時(shí)我是選了《戀情公寓》這部電視劇作為手部識(shí)別數(shù)據(jù)集的素材，我用三地利間就看完了這部其他人用一個(gè)月甚至幾個(gè)月才看完的電視劇。當(dāng)然與其別人還有點(diǎn)不同，我看這部電視劇是要把里面的許多場(chǎng)景的許多手都一點(diǎn)點(diǎn)給標(biāo)志出來，用以收集數(shù)據(jù)，而不是關(guān)注其自身的劇情。”

——記全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”特等獎(jiǎng)作品作者李誠(chéng)的“挑戰(zhàn)”之路

　　2009年，李誠(chéng)憑借在科技比賽中的優(yōu)良表示被輸送進(jìn)入清華大學(xué)，學(xué)校里豐盛的科研資源讓李誠(chéng)有更多的平臺(tái)和機(jī)遇發(fā)展本人的興趣專長(zhǎng)。大三暑假，在校團(tuán)委“本科生暑期海外研修規(guī)劃”的支撐下，李誠(chéng)前往卡內(nèi)基梅隆大學(xué)進(jìn)行暑期研修。在那里，李誠(chéng)意識(shí)了一位美籍日裔博士后，這位博士后正在進(jìn)行可穿戴裝備方面的第一人稱物品識(shí)別研究。偶合的是，早在幾年前，尚在讀高中的李誠(chéng)就通過TED網(wǎng)站上一位印度工程師的報(bào)告了解了“可穿著設(shè)備”這個(gè)概念并萌發(fā)了初步的興趣，兩人一拍即合，在他的倡議和激勵(lì)下，李誠(chéng)開端了第一人稱手部檢測(cè)的探索與研究。

　　對(duì)于模型推薦系統(tǒng)的闡明，李誠(chéng)用預(yù)備GRE試題的例子類比道：“像籌備GRE測(cè)驗(yàn)時(shí)會(huì)有人總結(jié)一些‘秘籍’，如在什么情況下最好選什么選項(xiàng)，這樣考試就有必定準(zhǔn)確率。手部檢測(cè)也是有訓(xùn)練視頻的，訓(xùn)練完之后就曉得什么情況下涌現(xiàn)的是手了，然而練習(xí)視頻很長(zhǎng)、很麻煩，模型推薦系統(tǒng)就是把視頻切開來，每個(gè)房間用一個(gè)模型，像科目分開學(xué)一樣，每個(gè)情況離開討論，這樣呈現(xiàn)一個(gè)新的問題大抵判定是什么情況下的，就用這個(gè)情況下的成果。”

勤懇而快樂的科技探索

　　現(xiàn)在，在人工智能中，“可穿戴技術(shù)”綜合運(yùn)用于多媒體、傳感器和無線通訊等高新科技產(chǎn)品中，并將這些技術(shù)嵌入到人們可以直接穿在身上的穿著、配飾中，成為可穿戴設(shè)備，并由應(yīng)用者利用手勢(shì)、眼動(dòng)等方法進(jìn)行操作和交互。這類可穿戴設(shè)備往往都會(huì)裝備一個(gè)用戶佩戴在頭頂向前下方進(jìn)行拍攝的攝像頭，稱之為第一人稱攝像頭，通過攝像頭進(jìn)行手部的檢測(cè)識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。手部檢測(cè)需通過算法判斷不同環(huán)境下哪里是手，但因?yàn)槠つw所反射的色彩往往跟著光照前提轉(zhuǎn)變等環(huán)境的變更疾速改變，因而手部檢測(cè)成為可穿戴技術(shù)發(fā)展中亟待解決的一大難關(guān)。

　　在未幾前閉幕的第十三屆“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽（以下簡(jiǎn)稱“全國(guó)‘挑戰(zhàn)杯’”）中，清華選送的作品《多光照環(huán)境下的第一人稱手部檢測(cè)》榮獲特等獎(jiǎng)，該作品應(yīng)用模型推薦系統(tǒng)等手腕研究富有挑釁的圖像識(shí)別問題，將利用第一人稱攝像頭進(jìn)行手部檢測(cè)的準(zhǔn)確率進(jìn)步了10%-15%，相干結(jié)果也被卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、佐治亞理工學(xué)院、谷歌公司、夏普美國(guó)研究所等高�；蜓芯繖C(jī)構(gòu)采用。而實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目標(biāo)團(tuán)隊(duì)只有一個(gè)年青成員——清華大學(xué)物理系2009級(jí)本科生李誠(chéng)。

　　利用在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的一個(gè)寒假和一個(gè)暑假，李誠(chéng)完成了第一人稱手部檢測(cè)的研究工作，他的成果也很快得到了同行專家的認(rèn)可。李誠(chéng)以第一作者分辨在兩個(gè)計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的頂尖學(xué)術(shù)會(huì)議CVPR2013（IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition）和ICCV2013（IEEE International Conference on Computer Vision）上發(fā)表論文2篇。該項(xiàng)目相關(guān)代碼、數(shù)據(jù)集也已參加到谷歌公司的手部檢測(cè)項(xiàng)目中并且行將加入目前利用最普遍的機(jī)器視覺開源庫OpenCV的最新版本OpenCV3.0中。中國(guó)迷信院院士張鈸對(duì)項(xiàng)目予以了充足肯定，并評(píng)估道：“存在很高的研究水溫和很好的推廣遠(yuǎn)景”。

學(xué)通社記者王泰華徐遲馨秦雅琛

　　為懂得決光照等情形下手部辨認(rèn)的問題，李誠(chéng)查閱了前人在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的研討后，依然覺得毫無脈絡(luò)。“這時(shí)我想到了曾經(jīng)在‘星火班’學(xué)術(shù)探討時(shí)，據(jù)說過的‘模型推薦’的概念。”李誠(chéng)先容道，大二時(shí)他入選了“科技立異，燎原之火”清華大學(xué)學(xué)生翻新人才培育打算（簡(jiǎn)稱“星火班”），在“星火班”中他找到了很多和他一樣對(duì)課外學(xué)術(shù)科技充斥摸索興致的搭檔們，并常常就不同范疇的問題進(jìn)行學(xué)術(shù)討論跟交換，“‘模型推舉’是數(shù)據(jù)發(fā)掘領(lǐng)域?qū)W者的研究熱門，但還不應(yīng)用到盤算機(jī)視覺領(lǐng)域。”抱著試一試的設(shè)法，李誠(chéng)引入了模型推薦系統(tǒng)，并聯(lián)合特點(diǎn)抉擇和時(shí)空馬爾可夫場(chǎng)濾波的方式，終極有效解決了第一人稱手部檢測(cè)的正確率問題。這一發(fā)明性的主意，就連計(jì)算機(jī)視覺三大頂級(jí)國(guó)際會(huì)議中的國(guó)際計(jì)算機(jī)視覺大會(huì)（ICCV）的審稿人都嘖嘖稱頌：“用模型推薦體系來解決手部檢測(cè)問題是十分有趣，新鮮而直觀的。”

　　李誠(chéng)的科研之路起步得較早。小學(xué)六年級(jí)的時(shí)候，當(dāng)同齡人尚在為紙上的數(shù)學(xué)題懊惱，機(jī)緣巧合之下他已經(jīng)開始在電腦上接觸編程，“小學(xué)六年級(jí)報(bào)了一個(gè)奧數(shù)班，但第一次去上課的時(shí)候不警惕走錯(cuò)了教室，教室里正好在講編程課，里面都是些比我大幾歲的學(xué)生。我聽著聽著感到挺有意思，也就這樣學(xué)下去了。”

　　因?yàn)橛袝r(shí)攝像機(jī)的挪動(dòng)速渡過快，斟酌到時(shí)光與空間的持續(xù)性信息，在之后處置進(jìn)程，李誠(chéng)采取了時(shí)空馬爾科夫場(chǎng)濾波的算法，有效解決了這一問題。這些中心技巧的奇妙運(yùn)用，使得李誠(chéng)的模型精確率當(dāng)先于包含喬治亞理工、加州大學(xué)歐文分校在內(nèi)的美國(guó)其余大學(xué)提出的多少種主流模型。

功夫不負(fù)有心人

　　這樣一個(gè)布滿創(chuàng)意的作品，卻差點(diǎn)與“挑戰(zhàn)杯&rdquo,營(yíng)銷培訓(xùn);擦肩而過。在清華校內(nèi)“挑戰(zhàn)杯”上，《多光照環(huán)境下的第一人稱手部檢測(cè)》名目?jī)H僅失掉了三等獎(jiǎng)。“在提拔全國(guó)‘挑戰(zhàn)杯’參賽作品時(shí)，系團(tuán)委向校團(tuán)委推薦說，這里還有一件很牛的作品，我就被報(bào)上去了。” 李誠(chéng)笑言。這件作品很快得到了專家們的一致確定，并代表清華大學(xué)加入全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”。最終作品取得“挑戰(zhàn)杯”信息技術(shù)類特等獎(jiǎng)，回想捧杯的那一霎時(shí)，李誠(chéng)說：“我的感觸就是，工夫不負(fù)有心人，辛勞得到了回報(bào)。”

從兩億像素實(shí)例起步的可穿戴技術(shù)創(chuàng)新

　　憑借對(duì)課外科技的濃重興趣和扎實(shí)的編程常識(shí)，李誠(chéng)在信息技術(shù)上的研究愈發(fā)深刻。他初中便開始做機(jī)器人，并參加了“樂高”足球機(jī)器人比賽，他用樂高編程模塊編寫的程序把持由積木搭成的小車，在場(chǎng)上與另外三臺(tái)車對(duì)一個(gè)球進(jìn)行角逐。

　　編纂：襄樺范麗

　　有的程序要運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間甚至兩三天，李誠(chéng)也會(huì)“忙里偷閑”，上午收拾代碼，下戰(zhàn)書讓程序在服務(wù)器上運(yùn)行，他可以全部下晝出去打球。“我在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的暑假仍是很開心的�？蒲校材軌蜉p松高興。”

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