实验室简介

数据科学与计算机视觉实验室隶属于华中科技大学国家防伪工程技术研究中心。实验室团队有教授1人,副教授3人,博士后1人,博士10人(含外籍博士1人),硕士及本科生40余人。

实验室的研究方向包括计算机视觉、图像处理与模式识别、医学图像处理、机器学习、小波分析及应用、票证鉴伪及检测,防伪溯源等。先后在IEEE Transactions on PAMI, IEEE Transactions on Image Processing, IJCV,Pattern Recognition等国际权威刊物及顶级会议CVPR等发表论文100余篇。已申请授权相关发明专利40多项。获得省部级奖励三项。

近年来已承担国家科技支撑计划、国家国际科技合作项目、国家自然科学基金以及其它纵、横向项目二十余项,项目经费总额三千余万元。主要研发项目防伪溯源、票证鉴伪、生物特征识别(人脸、指纹、虹膜),智能监控、RFID应用等。实验室开发首款国内拥有完全自主知识产权A类多国货币点验钞仪、多光谱高清票据鉴伪仪等系列产品并进入国内外市场,在冠字号识别、鉴伪点数量、鉴伪速度等技术方面已达到国内领先水平,自主研发多项检测设备在中国建设银行、中国工商银行、中国银行、中国农业银行、公安部等二十余家商业银行及公安鉴定投入使用。

理论研究与工程项目介绍

理论研究

1. 小波分析及应用

小波分析是当前应用数学和工程学科中一个迅速发展的新领域,经过近10年的探索研究,重要的数学形式化体系已经建立,理论基础更加扎实。与Fourier变换相比,小波变换是空间(时间)和频率的局部变换,因而能有效地从信号中提取信息。通过伸缩和平移等运算功能可对函数或信号进行多尺度的细化分析,解决了Fourier变换不能解决的许多困难问题。小波变换联系了应用数学、物理学、计算机科学、信号与信息处理、图像处理、地震勘探等多个学科。数学家认为,小波分析是一个新的数学分支,它是泛函分析、Fourier分析、样调分析、数值分析的完美结晶;信号和信息处理专家认为,小波分析是时间—尺度分析和多分辨分析的一种新技术,它在信号分析、语音合成、图像识别、计算机视觉、数据压缩、地震勘探、大气与海洋波分析等方面的研究都取得了有科学意义和应用价值的成果。 小波分析是当前数学中一个迅速发展的新领域,它同时具有理论深刻和应用十分广泛的双重意义。我们实验室主要侧重于Non-Seperable wavelet constration,Multiple Wavelets 等方向。

2. 机器学习与数据挖掘

机器学习(Machine Learning,ML)是研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为,以获取新的知识或技能,重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能的一门学科。 近年来机器学习理论在诸多应用领域得到成功的应用与发展,已成为计算机科学的基础及热点之一。我们实验室在这个领域的研究方向侧重于模式识别、人工智能、数据挖掘等方向。

3. 生物特征识别

生物特征识别防伪技术是通过计算机将每个人独一无二的、固有的生理或行为特征收集、提取和处理,由此进行个人身份鉴定、认证和防伪处理的技术,它也是安全防范于电子防范的主导技术之一,可广泛用于银行文件证书、法定证件、电子证书、商业标签的防伪及刑事侦察,计算机网络安全、银行、海关等多种安全系统。 我们实验室主要侧重于虹膜识别,人脸识别,手写体识别,指纹识别等方向。

4. 图像分析与理解

人类通过眼,耳,鼻,舌,身接受信息,感知世界,而其中约有75%的信息通过视觉系统获取。图像的分析与理解是指用摄影机或计算机代替人眼获取视觉信息的技术,也可以被看作是生物视觉的一个补充,这项技术试图创建能够从图像或者多维数据中自动获取信息的人工智能系统,它主要包括如下一些分支:图像重建,目标检测,目标跟踪,目标识别,机器学习,索引创建。

5. 医学图像处理

医学图像处理是计算机辅助诊疗领域里的关键技术,它的主要工作是将医疗成像系统所获得的医学图像通过图像处理算法进行加工,用以辅助医院临床、病理分析或医疗理论研究等医学等方面的应用。医学图像处理是一个多学科融合的研究领域,它涵盖了临床医学、医疗影像学、计算机视觉、机器学习和图像处理等多种高新技术,它的主要处理技术有图像变换、图像压缩、图像增强、图像分割、图像识别、图像配准、图像融合、图像重建和可视化等等。并且随着计算机视觉技术的蓬勃发展,一直不断有新的前沿学科和方法应用到医学图像当中来。

6. 视频目标跟踪与分析

视频目标跟踪是计算机视觉研究领域的一个重要组成部分,它融合了计算机图像处理、模式识别、人工智能及自动控制等诸多相关领域的知识,形成了一种能从图像序列中自动 检测目标,提取目标位置信息,自动跟踪目标的技术。可用于目标识别、目标分类、行为理解、智能监控等领域。

工程项目

1. 多光谱图像采集与识别

多光谱图像采集与识别仪,是用于采集假币图像、研究假币所研发的一种设备。这种设备可以采集1200DPI的白光反射图、白光透射图、红外反射图以及200DPI的紫外反射图,通过高分辨率的图像可以获取假币的各种特征以便于追溯源头。

2. 多国货币鉴伪

多国货币鉴伪项目组是由一些优秀博士、硕士组成的团队,主要进行多国货币的图像鉴伪与清分软硬件模块的研发。参与并承担多项国家科技支撑计划项目和国际合作交流项目;拥有多国货币图像鉴伪识别、纸币图像清分、冠字号自动识别、软硬件模块开发等技术;拥有多项发明专利和软件著作,各项具有自主知识产权的技术达到国内领先水平;研发产品成功应用于A 类点钞机、清分机、ATM 一体机、鉴伪仪。研究内容团队致力于研究和开发与多国货币相关算法以及相关的解决方案。运用可编程逻辑器件控制的接触式图像传感器采集高速的纸币多光谱图像,然后提出了基于多光谱图像特征融合的鉴伪算法,以及基于深度学习理论的准确高效的纸币冠字号码识别算法。

3. 身份证扫描识别

本项目的主题是基于多生物特征融合的多维码数字防伪技术及设备研发。需要研发一套适用于证卡信息存储的多维码编码、解码方案。

4. 票据扫描识别

本项目的主题是基于多生物特征融合的多维码数字防伪技术及设备研发。需要研发一套适用于证卡信息存储的多维码编码、解码方案。

5. 便携式证照检查仪

便携式证照检查仪是用于证件检验、防伪检测的高品质产品。 本产品设计新颖,功能强大;不但性能卓越而且方便携带,是边防检查人员进行证件检验的必备工具。 检查仪是专门用于证件和防伪纸张的检验,本产品可以检验证件三种不同紫外光下的防伪特征,也可以检验证件反斯托克印记和同轴(3M)保护膜,同时产品设有10倍放大镜筒,让证件检验工作不错过任何一个细节。

6. 多维码防伪技术

本项目的主题是基于多生物特征融合的多维码数字防伪技术及设备研发。需要研发一套适用于证卡信息存储的多维码编码、解码方案。

7. 在线工业检测

随着社会经济的发展与工业生产技术水平的提高,越来越多的企业采用了大规模的自动化流水线进行工业生产。在流水线的生产过程涉及到各种各样的产品检验、生产监视和零件识别应用。在早期工业生产中,采用人工检测方法通常会被各种条件所制约,而有些需要被检测的特性采用人工的方法也不能精确稳定的检测出来。图像处理技术在工业检测系统的应用为这种情况提供了可行的解决方案。