圖像縫合技術(shù)中的色調(diào)映射技巧

Category: STEM國際競賽 Date: 2020年3月26日下午7:01

圖像拼接技術(shù)就是將數(shù)張有重疊部分的圖像（可能是不同時間、不同視角或者不同傳感器獲得的）拼成一幅大型的無縫高分辨率圖像的技術(shù)。而在圖像縫合技術(shù)中，也存在著色調(diào)映射技巧。今天小編介紹的這個科研課題就是圖像縫合技術(shù)中的色調(diào)映射技巧的科研課題。課題題目是西北大學(xué)博士科研課題：圖像縫合技術(shù)中的色調(diào)映射技巧。

課題簡介

圖像縫合技術(shù)中的色調(diào)映射技巧

Tone mapping techniques in image stitching

現(xiàn)實(shí)中，單個照相機(jī)或圖像傳感器往往具有不同的特點(diǎn)和局限性。類似的指標(biāo)包括分辨率，視場，曝光時間等。例如，對同一個場景，照相機(jī)的放大倍數(shù)越高，視場范圍則越小。在這一現(xiàn)實(shí)下，想要同時實(shí)現(xiàn)如前所述的功能，則需要把具有不同特點(diǎn)的多種信息通過某種方式有機(jī)的融合在一起。這其中，便包括圖像縫合技術(shù)。

圖像縫合是指將兩個或兩個以上具有一定關(guān)聯(lián)性的圖片通過一定的變換縫合成一張包含完整信息的圖片。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用很廣泛，比如自動人臉識別，表情識別以及人臉動畫自動合成等。由于不同的姿態(tài)、表情、光照以及遮擋等因素的影響，準(zhǔn)確地定位出各個關(guān)鍵特征點(diǎn)看似很困難。我們簡單地分析一下這個問題，不難發(fā)現(xiàn)這個任務(wù)其實(shí)可以拆分出三個子問題：

如何對物體表觀圖像（輸入）建模

如何對物體形狀（輸出）建模

如何建立人臉表觀圖像（模型）與人臉形狀（模型）的關(guān)聯(lián)

該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，使得大視場高分辨率的攝影方式成為可能。但是不同照相機(jī)之間具有不同的參數(shù)和指標(biāo)，尤其是白平衡及色域，如何將不同拍攝條件下獲取的圖片信號更好的縫合是一項(xiàng)有挑戰(zhàn)意義的任務(wù)。本課題致力于運(yùn)用多種色域映射技巧來實(shí)現(xiàn)圖像縫合。

科研流程

課程模塊一：預(yù)備課程

在教學(xué)過程正式開始前，有方學(xué)者會根據(jù)學(xué)生的具體情況提供數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)、英語學(xué)術(shù)論文寫作等預(yù)備課程。

課程模塊二：科研輔導(dǎo)

來自美國頂尖人工智能的機(jī)器學(xué)習(xí)科研團(tuán)隊(duì)將在有方學(xué)者團(tuán)隊(duì)的配合下，進(jìn)行8-12周的科研輔導(dǎo)：

微積分、線性代數(shù)和概率統(tǒng)計(jì)入門；

學(xué)習(xí) Python編程語言和相關(guān)的庫numpy, pandas, scikit-learn, matplotlib；

學(xué)習(xí)探索性數(shù)據(jù)分析（Explorative data analysis），并通過統(tǒng)計(jì)方法和可視化對金融數(shù)據(jù)進(jìn)行分析

學(xué)習(xí)回歸分析(regression)，對金融數(shù)據(jù)進(jìn)行社交媒體效應(yīng)的評估

學(xué)習(xí)幾種重要的自然語言處理和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，提出初步的金融數(shù)據(jù)輿情情感分析；

課題驗(yàn)收需要學(xué)生完成英文學(xué)術(shù)論文的寫作，并向科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行答辯。

指導(dǎo)速度可能因?qū)嶋H教學(xué)情況而異

課程模塊三：論文寫作&發(fā)表

在科研輔導(dǎo)結(jié)束后

項(xiàng)目導(dǎo)師將輔導(dǎo)學(xué)生完成論文寫作

協(xié)助學(xué)生完成論文在英文學(xué)術(shù)期刊上正式發(fā)表。

整個科研教學(xué)流程中，每一位學(xué)員都將有學(xué)術(shù)督導(dǎo)協(xié)助保障研究階段性作業(yè)和論文的進(jìn)度，確保取得研究成果。

授課導(dǎo)師

西北大學(xué) 博士

西北大學(xué)（Northwestern University）：是一所世界頂級的私立研究型大學(xué)，十大聯(lián)盟（Big Ten Conference）成員校，是美國錄取難度最大的大學(xué)之一。西北大學(xué)以嚴(yán)格的招生錄取出名，尤其在每年的全額獎學(xué)金博士研究生錄取中，錄取中國留學(xué)生的比例極低。

專業(yè)GPA接近滿分。目前正在進(jìn)行Computervision and graphics、On-chip holographic imaging、4D imaging等課題的研究。

曾在Biomedical Optics Express、OpticsExpress、Coloration Technology等期刊上發(fā)表重要學(xué)術(shù)論文。

研究方向：Computer Vision