由朱虹老师指导,潘行杰、薛杉、张晨同学完成的《夜间行驶车辆违章使用灯光执法辅助系统》作品在2014年首届全国研究生智慧城市技术与创意设计大赛中荣获一等奖。
该作品根据夜间行驶车辆的远近光灯的形态学特征,开发了一套夜间行驶车辆违章使用灯光执法辅助系统,提出了一种智能判断开启远光灯和自动判断运动车辆违章的检测方法。现场测试结果表明,该系统针对夜间行驶车辆远光灯打开状态的检测准确性高,对周围环境干扰的鲁棒性较强。该作品已成功申请国家专利,有关交通部门也已准备投入生产。
留意生活,勤于思考
2013年,中央电视台曾报导过一则新闻:随着交通事业的迅猛发展,交通安全已成为全球范围内普遍关注的重要问题。对于夜间行驶车辆,正确使用汽车灯光,是驾驶员安全行驶的基础。然而目前滥开远光灯的现象相当严重,在照明良好的城市街道上使用远光灯,会对迎面和相向行驶的汽车司机造成炫目或“瞬间失明”,因而易于引发交通事故。据公安部统计,2011年至2013年夜间交通事故中,超过三成的车祸与夜间行驶车辆违章使用灯光有关。因此,规范远光灯的使用,是保证交通安全的一个必要手段。
一则简单的新闻,引发了我校已经毕业的一名研究生的思考。这种思考,不仅仅局限于人们规范使用远光灯的道德素质问题,而且发散到如何用现代仪器解决人们乱用远光灯的问题。这位师兄将想法告诉了我校的朱虹教授,立刻引起了朱虹老师的共鸣与赞赏。由于该师兄已经毕业,朱虹老师就将此想法作为一个项目,交给了我校研究生潘行杰。后来,由于该项目难度系数较大,制成实际成品的工作量较为繁重,朱虹老师就将另外两名在校研究生薛衫和张晨也拉入了该作品的研究团队之中。
师生配合,从零开始
朱虹,日本福井大学电子信息系统学科工学博士,现为我校自动化与信息工程学院教授,博士生导师,中国图象图形学会理事,陕西省图象图形学会常务理事。主要研究方向涉及到数字图像处理与检测,智能视频监控,模式识别等领域。曾获得陕西省科学技术三等奖一项,西安市科学技术二等奖一项,陕西省高校科学技术二等奖一项。主持包括国际合作项目在内的各类科研课题二十余项。发表各类学术论文一百二十余篇,获得国家专利授权39项。
薛杉为我校博士研究生,潘行杰与张晨为我校硕士研究生,均为朱虹老师的学生。当朱虹老师和潘行杰、薛衫、张晨四人着手研发制作该作品时,国内还未曾有人在此方面有过研究。这意味着他们将无相关资料可借鉴,一切都得靠自己,这是对他们的重大考验。
各取所长,迎难而上
该项目由朱虹老师统筹规划指导,潘行杰负责作品的算法以及后台运用,薛杉和张晨负责作品的程序编写,数据库的存储以及网页的制作。他们各自负责的部分,都是他们的优势所在。
该作品研发制作过程由朱虹老师统筹规划指导,潘行杰负责作品的算法以及后台运用,薛杉和张晨负责作品的程序编写,数据库的存储以及网页的制作。他们各自负责的部分,都是他们的优势所在。
在作品的制作过程中,困难重重,由于国内尚无前例,他们无数据可以借鉴,一切数据都得自己亲自去测绘。他们曾在大桥上用摄像机拍摄过往的车辆,发现难以拍清楚车牌号。在车辆跟踪方面,更是困难重重,不仅要准确判断车辆是否违规使用远光灯,更要从不同角度记录下车辆的车型、动态以及车牌号。为此,他们四人常常工作到半夜。最后,他们通过加大摄像机的补光,以及扩大摄像机的广角,才解决了此问题。在数据存放方面,他们也是绞尽脑汁,多次编写程序,才使得数据的存放快捷,准确无误。
他们经过一年多的努力,耗资近十万元,终于完成了这件作品。作品有如下创新点:其一,在远光灯开启状态判别方面,采用偏振滤波、强光抑制等手段,提取远光灯的形态特征,结合时序信息跟踪,正确判断其开启状态;其二,在视频摘要生成方面,对判断为违章使用灯光的夜间行驶车辆,将其行驶轨迹序列及清晰可辨车牌信息一并合成摘要视频,形成违章数据,上传到制定数据处理中心,实现对违章事件快速浏览。
心怀感恩,受益匪浅
三人获奖的感受几乎一致。他们说,8月下旬去北京航空航天大学参加大赛决赛,见到了很多优秀作品,开拓了眼界;有很多优秀名师的点评与指导,拓展了思维;感叹强中更有强中手,一山更比一山高;大学是一个能人聚集的地方,要不断努力奋斗,才能取得更大的成就。他们体会到团队精神的重要性,任何一项伟大的作品都离不开团队的团结合作,一个团队要有共同的目标,齐心协力,破除矛盾,才能完成自己的理想。
他们还提到,此次最感谢的人就是朱虹老师,是朱虹老师的悉心指导、全程跟踪,才让他们开心、顺利地完成这件作品,才能获得全国一等奖的好成绩。他们印象最深刻的一件事情是,去年冬天,朱虹老师为了帮助他们攻克一个难题,在金花实验室一直工作到晚上十一点左右,当时天气很冷,朱虹老师却穿得很单薄。由于朱虹老师家距离学校比较远,学生们都特别担心,劝老师赶紧回家,但是朱虹老师却急着让学生们赶紧去休息,自己坚持将难题解决才回家。
问及对潘行杰、薛杉、张晨三人的印象时,朱虹老师笑着说:“他们是一群可爱、有上进心的学生,踏实、努力,坚持不懈,善于钻研,相信终有一天会成为国家的栋梁之才。”

左起:薛杉、张晨、王栋老师、潘行杰。