近日,电子科学学院某教研室,博士生学员张景华正在思考上午答辩的各个细节,手机突然响起,是导师的来电,他抑制不住地紧张起来,“一等奖!祝贺你们!”身在第三届“空天杯”全国创新创意大赛决赛现场的张焱激动道。
本次比赛面向未来空天防御应用,以“智能”为主轴主线,开展创新性设计和算法比测,设两个命题、五个赛道,采取线上算法比测、答辩评审的方式进行。由电子科学学院研究员张焱、副研究员石志广指导,学员张景华、张一帆、凌峰、索玉昌、刘心浦组成的代表队,从全国335支参赛队伍中脱颖而出,一举夺魁。
“ATR重点实验室是目标识别领域的旗帜,我们研究室在光学目标自动识别这一领域深耕多年,这次比赛,我们不仅要参加,而且要把‘红旗’扛回来!”赛前动员时,教员们的鼓励给了代表队极大的动力,他们为自己取名“撸起袖子加油干”,表达队伍奋勇拼搏、永争第一的干劲和激情。
面对来自中国科学院、西安交通大学、哈尔滨工业大学等全国高校和优势科研院所的竞争,代表队决定结合自身优势,从“备战打赢”出发,将竞赛主题与战场精确目标识别需求相结合,选择了参赛队伍最多的命题“探测识别算法挑战”“光学目标识别”赛道。
比赛初期,队员们加班加点,挑灯夜战,寻找线上测试中暴露的问题,不断改进完善,提出了一种新的光学目标智能化检测跟踪算法,解决了光学目标跟踪领域中常见的难点问题,高效提升了动平台条件下的地面车辆目标检测、识别和跟踪性能。凭借该算法该队顺利登上赛道线上比测第一名的宝座!
“看!我们被别的队超过去了。”线上算法比测采取开放模式,截止之前,允许参赛队多次迭代修改完善算法,以展示最好水平。队员索玉昌每天睁眼第一件事,就是查看最新排名,发现变动立刻向队长张景华报告。
线上比测异常激烈,每支队伍都在不断更新算法,刷新分数,排名一天一个样,甚至一小时一变,往往刚升到第一名转眼就被人超越。他们意识到,阶段性的成功和冠军之间还有很长一段距离。每次上传新的算法后,该队会根据测试结果寻找潜在问题去解决。
时间一天天流逝,所有参赛队的测试成绩也在不断提升,而“撸起袖子加油干”队却陷入瓶颈:前期提交算法后,每次测试结果都有大幅度提升,但后期测试成绩只有微小变动。这意味着仍然存在关键问题未被解决,看着排名榜上一直“掉”的名次,一时间,整个队伍的工作进入了停滞状态。
张景华作为队长,深知自己的心态不能受到影响,他不急不躁地重新运行试验,对实验结果进行冷静地分析,他相信只要找对方式方法,就没有解决不了的问题。截止日期前一周,张景华在对多段实验数据的比对中发现了困扰他们多日的问题。
在机载等动平台对地面进行目标检测时,镜头偶尔发生一次微小抖动,就会导致相邻两幅图像数据中的目标发生数米甚至数十米的偏移,产生漏检情况;对地面车辆等动目标进行跟踪时,通常通过获得连续图像数据中动目标的运动轨迹来实现对目标的跟踪,当两个动目标在图像中交错到同一位置时,算法无法判断目标接下来的运动轨迹,因此导致目标轨迹误关联从而产生跟踪失败的情况。
最后一周,在教员们的指导下,“撸起袖子加油干”队结合扎实的专业知识,提出了全新的解决方案,最终确定了结合背景匹配的方式来解决镜头抖动导致的目标漏检,使用交错跟踪策略来解决目标交错时的轨迹误关联问题。
线上比测截止的最后一天,小队提交最终算法,重回榜首!决赛当天,因为疫情原因,原定的线下答辩改为线上评审。他们沉着冷静地答辩,最终扛回了胜利的红旗!