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蓝色经济下的海洋环境感知与理解

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论坛简介、目的与意义

“积极拓展海洋经济发展空间”被写入“十四五”规划成为基本国策,围绕海洋探索和保护而兴起的众多产业正在蓬勃发展。监测海洋生态系统对于更好地了解其复杂性,包括气候变化的影响和其它人为对海洋环境的影响至关重要。作为海洋探索和保护的重要工具和基础保障,海洋图像处理与视觉感知技术的发展是推动海洋探索进程的关键环节。从技术层面上看,海底电缆观测站的建立极大地促进了海洋数据的获取,这些观测站的协同定位传感器支持跨学科研究和实时观测、定期采集水下视频数据和静态图像,观察各种生物过程。海洋图像处理与视觉感知是新兴的和快速增长的领域,高效的海洋图像处理技术将为海洋图像数据的分析提供有效手段,可靠的感知模型将为海洋图像内容生成与处理提供与视觉感知一致的评价方法和优化准则。

通过举办“蓝色经济下的海洋环境感知与理解”专题论坛活动,邀请该领域的杰出学者围绕该领域的新理论、新技术、新方法和相关典型应用进行分享,搭建该领域广大学者和研究生进行互动交流、探讨学术成果、碰撞学术思想的平台,激发研究热情,促进我国海洋图像处理和视觉感知相关的学术界和产业界研究水平的提升。

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论坛日程

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论坛嘉宾

沈礼权 报告嘉宾

上海大学通信与信息工程学院研究员、博士生导师

嘉宾简介:沈礼权,上海大学研究员/博士生导师,教育部新型显示与应用集成重点实验室副主任,先后获得国家自然科学基金委优秀青年科学基金、上海市曙光学者、上海市青年启明星以及上海市浦江学者等人才项目,入选爱思唯尔 “中国高被引学者”榜单,主持获得2018年中国电子学会自然科学二等奖和2016年教育部自然科学二等奖,并以主要完成人获得2021年国家科技进步二等奖、2020年上海市科技进步一等奖和2012年上海市科技进步二等奖,担任国际期刊Neurocomputing的AE。主要研究领域是自由视点视频编码理论和应用,主持6项国家自然科学基金项目(其中重点项目1项)和6项省部级项目(包括上海市科委重点支撑项目、上海市人工智能专项以及创新重点等),并主研1项国家自然科学基金重点项目和2项科技部支撑项目。围绕自由视点视频编码理论、自由视频视点视频体验质量评价、自由视点电视应用系统以及海洋水下立体成像与压缩传输开展了相关研究,并应用于“世博会中国馆”、“海洋立体观测”等方面,推动自由视点视频压缩与处理向更高技术发展。

报告题目:海洋水下成像与压缩传输技术

报告摘要:水下成像是海洋水下信息获取的重要手段,其按成像方式可分为光学成像和声学成像两种方式,光学成像一般用于对海洋目标进行人眼观察,必须在有光源且清澈的水中才能工作。水下声学成像往往用于水下测量和目标探测,对工作环境的要求远低于光学成像,无需照明设备,且在低能见度条件下表现出较好的性能。水下成像系统的传输性能在很大程度上取决于水下场景的特征和信道的类型,传输系统受到多径干扰的影响,其传输带宽仅为30kbit/s左右,难以由现有理论方法直接实现高速率数据传输。尽管经过持续的努力,海洋水下成像和获取在不断进步,相关产业也展现了良好的发展势头。但目前在水下声光成像质量、甚低码率水下声光成像数据压缩、水下目标识别和水下信息获取系统等方面存在严重不足。本报告主要包括以下几方面:(1)面向质量评价实验与成像质量评价的数据库构建;(2)适配水声传输系统的网络随机变化而“因需传输”的水下成像信息编码方法以及满足水声信道带宽极窄的甚低码率压缩方法;(3)水下目标检测与识别以及面向显示和测量特征的质量增强方法;(4)海洋水下成像与压缩传输系统。

樊鑫 报告嘉宾

大连理工大学国际信息与软件学院教授、博士生导师

嘉宾简介:樊鑫,大连理工大学国际信息与软件学院院长、教授、博导。主要研究方向机器视觉和图像处理,主持1项国家自然科学基金重点项目,3项面上/青年项目。在图像处理领域顶级期刊和会议IEEE TPAMI、TIP、CVPR、ICCV等发表论文80余篇。入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”,获国家教学成果二等奖1项,省教学成果奖2项,省科技进步二等奖1项。申请/授权国家发明专利75项,成果已在国家重大项目和服务器人领域落地应用。

报告题目:水下超视觉计算

报告摘要:提高面向海洋环境的视觉感知能力是实现经略海洋的关键技术之一,然而由于海洋环境的复杂多变引起的“看不清”与“看不懂”难题,严重限制了水下视觉感知技术的发展。针对以上问题问题,本报告将基于“超视觉计算”框架,一方面介绍如何构建自动化搜索的视觉增强技术,解决“看不清”难题。另一方面,引入感知一体化约束,介绍如何建立感知相互约束的算法框架,同时解决“看不清”与“看不懂”难题。

郑海永 报告嘉宾

中国海洋大学电子工程学院教授、博士生导师

嘉宾简介:郑海永,男,中国海洋大学教授、博士生导师。开展任务驱动混合课程教学改革,推行多元化全过程学生学习评价机制,主持山东省本科高校教学改革研究项目1项、山东省研究生教育质量提升计划建设项目2项,发表教学论文2篇。聚焦视觉感知与智能研究,在视觉合成、视频分析、水下视觉清晰化、海洋生物识别等方面取得系列成果,主持包括国家自然科学基金在内的科研项目10余项,发表包括计算机视觉顶级期刊IJCV和三大顶级会议CVPR、ICCV、ECCV及多媒体领域顶级会议ACM MM在内的学术论文70余篇,授权国家发明专利10项。担任IEEE Journal of Oceanic Engineering编委,中国图象图形学学会青年工作委员会委员、执行委员,山东电子学会理事会理事,北太平洋海洋科学组织PICES工作组WG-48成员,VALSE首批常务领域主席等。荣获生物信息学国际权威会议InCoB 2017最佳论文奖、山东省省级教学成果奖、山东省优秀硕士学位论文指导奖,以及中国海洋大学天泰优秀人才奖、东升课程教学卓越奖、五四青年奖等。

报告题目:水下视觉:“未见其人,先闻其声”

报告摘要:海洋是高质量发展的战略要地,向海图强、经略海洋、认识海洋,离不开海洋的观测探测。而人类对世界的认识很大程度取决于视觉上的感知,因此水下视觉成为我们认知海洋的关键技术。本报告将从水下环境的动态变化、复杂多样等特性出发,分析水下光视觉研究所面临的困难与挑战,进而引出可与之取长补短的水下声视觉,并展望能优势互补的水下声光融合智能感知研究。

郭春乐 报告嘉宾

南开大学计算机学院助理研究员

嘉宾简介:郭春乐,2020年6月获天津大学工学博士学位,现为南开大学计算机学院、天津媒体计算工程研究中心,师资博士后、助理研究员,入选南开大学“优秀青年研究骨干计划”。主要研究方向包括低质图像增强与复原、视频补全、交互式分割等。主持、参与了包括国家自然科学基金、博士后基金面上项目在内的多项科研项目。作为第一作者(通讯作者/共同一作)在TPAMI、TIP、TMM、CVPR等国内外学术期刊及会议上发表论文十余篇。

报告题目:水下图像增强:挑战、基准和解决方案

报告摘要:水下图像是水下信息的重要载体和呈现方式,在海洋军事、海洋环境保护和海洋工程等科研和工业领域具有至关重要的作用。然而,由于客观成像环境和图像采集设备的限制,水下图像存在对比度低、细节模糊、颜色偏差等退化现象,严重制约相关领域的发展。因此,如何通过算法对退化的水下图像进行增强越来越受到学者们的广泛关注。尽管近年来基于深度学习的水下图像增强技术取得了较大进展,但仍面临诸多挑战和问题。本报告从挑战、基准和解决方案等三个方面对基于深度学习的水下图像增强方法展开讨论,介绍本课题组在水下图像增强领域的一些工作,并探讨该领域未来的发展方向。

李华 论坛主席、主持人

海南大学计算机科学与技术学院副教授

嘉宾简介:李华,海南大学计算机科学与技术学院,副教授。2021年获华中科技大学软件工程博士学位、香港城市大学计算机科学博士学位(与华中科技大学联合培养项目)。主要研究方向包括计算机视觉、水下图像增强与分割、水下环境感知、海洋大数据、人工智能、深度学习等。主持/参与了包括国家自然科学基金、海南省自然科学基金等多项科研项目。近五年,在计算机视觉领域以第一或通讯作者在IEEE TMM、 IEEE TII、 IEEE ICME 等高水平国际期刊和会议上发表多篇SCI/EI文章。担任国际学术会议IEEE DSS 2021的程序委员会副主席、中国图象图形学学会交通视频专委,以及IEEE TIE、IEEE TMM、IEEE JOE、IEEE ICME等期刊和会议的审稿专家。2021年荣获IEEE杰出领导奖。 

贾育衡 论坛主席

博士、副教授

嘉宾简介:贾育衡,博士,副教授,江苏省“双创博士”,东南大学“至善青年学者”、“紫金青年学者”,东南大学计算机学院模式学习与挖掘(PALM)实验室成员,斯坦福大学访问学者。2019年2月毕业于香港城市大学电脑科学系,获博士学位。现主持国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等10余项科研项目。在国际学术期刊及会议上发表论文40余篇。主要研究方向为机器学习。重点关注无监督弱监督学习、高维信号建模与分析、图机器学习、张量低秩表示等方向以及这些方向在计算机视觉、遥感影像处理等领域的应用。

丛润民 论坛主席

北京交通大学副教授

嘉宾简介:丛润民,北京交通大学副教授,入选中国科协“青年人才托举工程”、“北京市科技新星”计划、北京市科协“青年人才托举工程”、北京交通大学“青年英才培育计划”、2020全球前2%顶尖科学家。主要研究方向包括计算机视觉、人工智能、多媒体信息处理与内容理解、视觉显著性检测与分割、遥感影像解译、水下环境感知、海洋大数据、深度学习等。主持/参与了包括国家自然科学基金、国家重点研发计划、中央高校基本科研业务费、天津市自然科学基金等多项科研项目。在IEEE TIP、TCyb、TGRS、NeurIPS、CVPR、ACM MM 等国际学术期刊及会议上发表论文60余篇,其中CCF-A、IEEE/ACM Trans 论文41篇,ESI热点论文2篇、ESI高被引论文9篇;出版英文专著(含章节)2部;授权国家发明专利16项。担任Neurocomputing、IEEE Journal of Oceanic Engineering、 Signal, Image and Video Processing等SCI期刊编委。荣获IEEE ICME 最佳学生论文奖亚军、天津市科学技术进步一等奖、ACM SIGWEB 中国新星奖、中国图象图形学学会优秀博士学位论文奖、第十五届北京青年优秀科技论文奖、IEEE CVPR杰出审稿人奖等。

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