“视觉计算理论与算法研究”项目介绍

    “视觉计算理论与算法研究”的目标主要是研究计算机视觉，以使计算机具有通过二维图像感知三维环境信息的能力，包括感知、描述、理解和识别。计算机视觉属信息科学领域，它的研究成果对探索人类的认知过程与智能的本质具有十分重要的理论意义，也将为计算机与机器人开辟全新的应用前景。视觉计算理论与算法是模式识别国家重点实验室自1987年成立以来的主要研究方向。10多年来，项目组依托于实验室良好的科研环境，对视觉计算理论与算法进行了系统的研究，在计算理论框架、早期视觉处理、摄像机定标、三维结构重建、视频与医学图像理解等方向取得了一系列创新成果。

1．   新的计算理论框架，在计算理论层次上引进了视觉系统与视觉环境和模型知识的交互作用，有效地解除了视觉信息约束中的非线性问题，大大降低了问题的计算复杂性，提高了计算机视觉系统的鲁棒性。从该计算理论出发，在国际上较早地提出了主动视觉系统的摄像机线性定标。

2．   新的计算理论框架，在计算理论层次上引进了局部信息与整体信息的交互作用，有效地提高了视觉信息处理的抗噪声能力，从该计算理论出发，在国际上首次提出基于图象整体几何信息的物体三维重建算法、运动参数估计算法、纹理图像分析与合成算法等；

3．   以新的计算理论框架为指导，深入研究了视觉计算中的一些基础性问题（如图像分割、特征分析与提取、相似性度量、摄像机标定等），提出了有重要创新意义的观点与算法，纠正和澄清了学术界的一些错误或不准确的认识和观点；  

4．   以新的计算理论框架为指导，深入研究了图像视频信息的检索、医学图像分析和动态序列图像语义理解等几个有重要应用价值的视觉计算问题，提出了基于时空流的视频分析、医学图像分割、三维医学图像匹配以及物体运动行为理解与描述等一系列新的算法；

   与已有的计算理论与算法比较，本项目在视觉计算理论上系统地考虑了各层次间的相互作用以及视觉系统与视觉环境的充分交互，吸取了交叉学科的成果，既更接近近年来认知心理学的实验证据，也给出了系统的计算模型与方法。

“基于混合匹配的指纹识别系统与应用”项目介绍

    “基于混合匹配的指纹识别系统与应用”项目涉及到模式识别、图像处理、计算机技术等内容，是一门正方兴未艾的交叉学科，对它的深入研究涉及到生物特征识别、人工智能及信息安全等一些前沿知识和提升国产信息安全与金融安全认证的关键技术领域。

    项目在已有研究成果基础上，结合实际需要，在指纹特征、匹配算法的理论上做出具有前瞻性研究工作，项目重点解决了指纹识别中的高匹配率、特征信息量小、识别速度快三方面兼顾的挑战性难题。项目核心技术在FVC2004国际指纹识别竞赛中，获得了国际科研机构中排名第一（国内第一）、参加open的算法名列国际第三（国内第一），open和light综合排名国际第五（国内第一），参加light的算法排名国际第七的优异成绩，这表明，我们的核心技术已处于国际领先的水平。

    该项目不仅在理论上有较大创新，而且具有良好的应用价值和经济效益。结合社会应用的实际需求，利用嵌入式系统等技术方面，开发了多种类型的、具有独立知识产权的嵌入式指纹识别模块、指纹应用系统软件等，取得了显著的社会效应与经济效益，为信息安全的关键技术的国产化作出了贡献。在技术推广应用方面也取得了良好的成绩，已经在电子政务、电子商务等领域应用，并获2003年度上海国际工业博览会银奖。