华师学子研发去雾神器,让“雾里看花”变“一目了然”

作者: 编辑:郝日虹 发布日期: 2019-05-17

你是否常常因为雾中风景模糊不清而困扰不堪?是否在每次拍照后不得不打开软件繁琐地修图?或许曾今的你对这一切毫无办法,如今,华师学生团队研发的“去雾神器”横空出世,让你即使在雾天也能轻松拍出清晰照片。

该团队由我校物理科学与技术学院研究生刘华军、林艳、陈丙玲、郑昱津、孙浩杰及本科生陈菊霞、祝启斌组成,夏巧桥、张青林、梁皓东担任项目指导老师。

源于黄山云雾的灵感

谈及最初想做这个项目的灵感,团队成员坦言来源于黄山的雾。原来,在郑昱津大四的时候,团队组织了一次爬黄山旅行。那时站在黄山顶上,由于刚下过雨,空中弥漫着一层层薄雾,黄山上的景色在朦胧中恍若仙境。郑昱津被山对面的树林所吸引,想知道那些树是什么品种。不过,由于雾的原因大家都无法看清。郑昱津当时就在心里暗暗地想:如何能去掉雾气。

回到学校后,在一次组织汇报中,夏巧桥老师问曾到过哪里去旅游。郑昱津说:“我们去了黄山,下雨后的黄山景色很美。但因为下雾,很多东西没办法看清。”夏老师说:”雾太大还不简单吗?把雾去掉不就好了吗?现在有很多人在对去雾算法做研究,已经设计出很多去雾系统,但是这些系统主要针对单幅图像和低分辨率视频图像,存在实时性和稳定性不足等等缺点。你们有兴趣可以深入研究下。”听完老师的话,郑昱津提出,是否可以尝试针对这些缺点做一个更完美的去雾系统。夏老师当场肯定了这个想法的可行性,他说有兴趣可以好好研究下去,但是最好是能做出实物来,去达到更好的去雾性能指标,并对团队成员表示了支持。

自那以后,团队就展开了对一个高分辨率去雾系统的深入研究。

废寝忘食的研发过程

项目目前的成果得到了很多人的认可,研究过程中的艰辛付出可以说是得到了应有的回报。回忆起研究过程,团队成员感慨道:“过程中有太多令人难忘的事情,那真是一笔宝贵的财富。”

在研究算法时,郑昱津、陈丙玲、林艳同学将已有去雾算法进行深入研究与对比,期间一起讨论、一起进出实验室、一起吃饭,三个人形影不离,吃饭的时候都在讨论,那段时间对他们来说真的是一种历练。

在编写FPGA代码、优化算法框架时,李阔和刘华军同学已经到了废寝忘食的地步,基本上每天就是三点一线,这样的工作持续了近两个月。在图像处理板测试的时候,孙浩杰、陈菊霞、祝启斌在实验室经常熬夜测试系统的物理特性、电气特性、性能特性,对那块板子已经掌握得非常熟悉。

尤其是在测试去雾功能的时候,在学校很少能看到有雾场景,成员们用烟饼、干冰模拟雾,测试出较好的去雾功能,但是这样的测试并不足以说明去雾效果。为了达到更好的效果,成员们每天追踪天气预报,预测明天有雨时,前一晚就特意在实验室休息,等到第二天早上选取雾景进行测试。有时熬一夜起来,发现并没有雾时,大家觉得又好笑又无奈。看似简单的一个测试,其中的心酸只有成员们自己知道。

可观的应用前景

华师学子研发的这款视频图像去雾系统,实现了在复杂场景下对高分辨率视频图像进行实时去雾的功能,相较于现有产品,不仅具有去雾效果明显的特点,还具有帧频可切换、高分辨率、低功耗特性、体积轻小、耐高低温、抗振等优势,在安防监控、无人机检测、军事观瞄、航拍系统等领域具有重要应用前景。

目前,团队与武汉卓目科技有限公司签订合作协议,研发产品将应用于某型号装甲车观瞄系统。项目也将代表学校参加2019年湖北省第十二届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛。

(文章选自华中师范大学微信公众号,有删改)