本刊记者  张笑笑

　　
　　
　　在这个信息爆炸的时代，人工智能成为时下最热门的话题。当无人驾驶汽车根据路面信息自动处理行驶轨迹时，当智能家居根据不同家庭成员执行不同操作时，当你要求搜索引擎搜索出带有某图像的图片时，你是否想过，这些人工智能的实现都基于图像识别与处理技术。
　　时下，图像识别与处理技术应用之广泛已渗透至各行各业，从军事及公安刑侦，到生物医学图像识别，再到机器视觉领域，图像识别技术无所不在。
　　北方工业大学教授王一丁已经在智能识别和图像处理领域潜心研究多年，从基础研究到转化应用，他在身体力行地为这一领域发展默默献出自己的力量。
　　
在尝试中突破与创新
　　2016年8月，2017年度国家自然科学基金资助项目“放榜”，由王一丁申报的“弱约束条件下的手背静脉身份识别研究”榜上有名，而这一项目是2011年国家自然科学基金课题“基于手背静脉的身份识别研究”的延续。
　　如今，手背静脉纹理身份识别作为生物识别技术新的发展方向，逐渐成为国内外身份识别系统的研究热点。“因手背静脉纹理特征的唯一性、稳定性等优点，以及较为突出的成本优势和人机交互的友善性，手背静脉纹理身份识别具有广阔的应用前景。王一丁构造高精度手背静脉识别安全认证的理论框架，从图像预处理、特征构造、局部与全局特征融合等方面进行突破、进一步提高现有手背静脉识别的精度；研制低成本高质量的具有自主知识产权的手背静脉图像采集设备，进行“不同种族、年龄、性别等”情况下的手背静脉数据库的采集工作。目前，手背静脉识别系统取得国家发明专利4项授权，并在国际刊物、国内核心刊物及国际会议上发表论文30余篇。
　　除了基础理论的构建，在应用方面，王一丁也取得了丰硕成果。应用于天安门广场流动人口电子信息化管理的人像对比系统，曾是一个没有人敢接手的项目。“那时我还在中国科学院，之前没有接触过人脸识别技术，最后项目方找到了中国科学院。”初生牛犊不怕虎，王一丁想着“做成了就让他们拿去，做不成再说”，最后拍板接下了项目。结果第一期做完了，后来又做了第二期和第三期。目前，该系统建立了3万多人的人脸数据库，识别率大于95%，同时在北京北方国际射击场用于人员的身份管理。此外，王一丁还和英国合作“863”计划项目，研发人脸性别识别技术和超分辨技术，获得国家专利授权，并被公司成功实现商业化运营。
　　其实，人脸识别只是智能识别与图像处理技术的其中一种应用，在工业生产中，这项技术同样大有可为。清理铝电解过程中阳极碳碗槽中的“垃圾”曾是困扰铝厂生产的一大难题。因为“首先要找到需清理的部件的位置，然后让机器人过去把它清理干净。精确定位，需要测量导槽的角度、圆的位置和半径等，提取参数实际难度非常大。
　　青铜峡铝厂委托王一丁研发的铝电解阳极碳碗清理系统，正是为了解决了这一难题。基于计算机图像处理技术，系统成功解决了参数提取的难题，精准定位，现已成功应用在生产线上。该技术成为北方工业大学“十二五”的标志性成果。
　　王一丁研发的铜电解极间短路监测系统与上述系统一样应用于工业生产线，并实现了国内唯一。“系统有两项核心技术：一是精准定位电极的位置；二是温度的标定，对每一个电解池中的所有极板进行温度分析。”系统能够在生产过程中及时监控整个车间所有电解池状况，在电解铜过程中，使电能可以节省1%?2%，并及时发现和清除短路阴极，可以提高铜电解的效率，减少结晶和结粒，提高产铜品质。
　　此外，他还研发了可以实现真实网络环境中非对称数据条件下敏感图片识别的图文信息过滤系统，该系统误识率控制在4%以下，已成功应用到四川省公安厅和北京电信；基于定量遥感应用研究，提出了协同雷达信号处理和失配雷达信号处理的方法，解决了复杂背景下雷达反射信号定量测量的精度问题，先后主持了相关国家自然科学基金课题和国家“863”计划。同时，他还研发出了智能视频分析系统、医学图像分析系统等，并与北京301医院和安贞医院合作，制作三维展示软件，来指导医生做手术。
　　时不我待，只争朝夕。王一丁将智能识别与图像处理技术广泛地应用到各行各业，让学科的发展日益焕发出勃勃生机。
　　
纸上终觉浅，科研需“躬行”
　　如今在图像识别领域大放异彩的王一丁，自幼喜欢建筑、绘画，曾经的梦想是当一名飞行员。1989年，王一丁参加高考，取得超出重点分数线40多分的好成绩。因为家庭与电子的渊源，于是选择了南京理工大学电子工程专业。
　　大学期间，王一丁如一棵小树苗般汲取着知识的阳光雨露，4年后以优异的成绩毕业。随后王一丁回到西安，进入中国兵器工业集团第206研究所，从事雷达方面的研发工作。
　　王一丁对在206所工作的日子记忆非常深刻，在他看来，那是他人生中“非常重要的时段”。“当时我负责雷达整个系统的调试。为了成功把雷达调试出来，我们每天晚上加班看图纸，看资料，把所有线路间的关系都理得很清楚。”实际工作提升了王一丁在技术掌控、组织协调等方面的能力，也让他认识到“纸上得来终觉浅”，科研需要不断实践。然而在实践过程中，也需要不断提升理论高度来应对新的难题。
　　为了“从实践回到理论”，1992年，王一丁考回南京理工大学攻读硕士和博士学位。1998年王一丁毕业后听从了导师的建议，“他建议我选学校，他认为我的性格比较适合做科研。”同时，“考虑到把一些军用的图像处理技术应用到民用领域”，他选择了当时在图像处理方面做得最好的清华大学做博士后研究。2000年博士后出站，王一丁进入中国科学院工作，后被北方工业大学引进任教。现在，王一丁任北方工业大学智能信息处理研究所常务副所长，是北方工业大学信息与通信工程一级学科责任教授。
　　作为一名教师，王一丁十分注重培养应用型创新人才，希望学生“学术能力和工程实践能力兼备”。“上半年我们会请一些专家来做报告，或举办学术竞赛进行学术交流；下半年举办科技竞赛活动，让学生做具体的科研项目，以project的方式来展示他们的产品，为参加全国研究生竞赛作准备。”如今，王一丁已经指导本科生获得全国移动通信大赛特等奖，研究生电子竞赛获得全国赛区三等奖，培养硕士和博士研究生30余名。
　　作为科研工作者，王一丁在学科领域勤恳耕耘，已主持了国家自然科学基金面上项目4项，国家“863”计划项目1项，“十五”国防预研1项，中科院知识创新工程1项，合作主持国家自然科学基金面上项目1项，国家“863”计划项目1项；参与国家“863”计划重点项目1项，国家科技支撑计划1项。在国内外核心期刊以及国际会议上发表学术论文90余篇，其中被SCI、EI收录66篇，获得授权国家发明专利9项，软件著作权9项；先后获得优秀本科毕业设计导师，优秀研究生导师荣誉称号。
　　科研创新是挑战，是冒险，是人生的乐趣。王一丁也在一次次的尝试中不断突破，找到自己科研的方向，教学的旗帜，人生的标杆。在未来，他将如天空中的雄鹰，大浪里的帆船，勇往直前，追寻更广阔的天地！