姜博:不畏浮云遮望眼

——中国空间科学学会姜博的成长故事

简介

姜博,博士,西北大学副教授,硕士生导师。主要研究机器学习与深度学习、遥感图像处理、遥感光学探测、嵌入式图像处理。

2017年入选第三届中国科协“青年人才托举工程”,为省级科技创新团队八位核心成员之一,九三学社陕西省青工委(委员)。近五年主持或完成国家自然科学青年基金1项、国家重点实验室开放课题1项、中国科学院重点实验室开放课题2项、省自然科学基础研究计划2项、省教育厅专项科研计划1项。共发表SCI/EI论文14篇,包括2018年本领域TOP期刊1篇,其中第一作者论文3篇。共受理国家发明专利8项,授权专利2项。担任本领域IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing等多家学术期刊审稿人。

  飞机划破长空,鸟瞰大地,留下了一幅幅对地球环境和人类自身活动的观测影像。21世纪,蓬勃发展的信息技术,给传统的遥感对地观测领域注入了新的活力,已然成为当前炙手可热的研究方向。

在中国科学院上海技术物理所求学期间,姜博师从我国红外遥感专家、中科院院士——薛永祺,致力于有效地消除高分辨率对地观测中运动像移,深入开展了稳像方面的研究。该过程中不仅收获了先进的航拍观测成像理论,还深刻地意识到对地观测技术水平的高低已经逐步发展为代表着一个国家科技先进性和社会安全保障的体现,持续研究具有实际价值的航拍观测技术这一信念在姜博的内心生根发芽。

2017年,姜博入选了中国科协“青年人才托举工程”,这个学术平台鼓励年轻人在其科研黄金期快速成长、大胆创新。成功入选“青年人才托举工程”无疑是对自己之前研究工作的肯定,增强了沿着既定的方向坚持走下去的决心。借助学会搭建的学术平台,加强了我们年轻科技工作者之间的合作交流。

在科学研究之中,姜博非常重视发现新问题,近年来航拍观测面临着新的问题:随着空气质量的不断恶化,雾霾天气出现的频率大幅增长。由于航拍观测受天气条件影响较大,雾霾天气使观测能见度显著降低,对航拍图像的可辨识度产生了严重的干扰,这为航拍图像清晰化带来了前所未有的挑战。姜博以现实问题为切入点,以研究兴趣为主导,果断选择了面向雾霾天气的航拍图像清晰化技术这一具有实际意义的创新性研究。

在西北大学工作期间,姜博和他的团队深入研究粒子成像时大气退化模型的不足之处,成功区分了“雾”与“霾”在大气模型中的差别,实现了高保真度的雾霾图像的清晰化处理。与此同时,随着交通运输、室外监控、侦查等领域的快速发展,对夜晚观测的需求与日俱增,近年来团队也深入开展了夜晚图像去雾霾研究。可是就在“去雾霾”工作不断推进的时候,姜博和他的团队又遇到了一个亟待解决的难题——难以获取大尺度的高分辨率遥感图像,这无疑大大地限制了较高级别遥感图像处理应用。为此,团队决定先暂时放下已经顺利开展的“去雾霾”研究,转向图像超分辨率这一陌生领域,想要为之后高水平的科研夯实基础。事实证明,该想法是正确的,所提出的基于机器学习的图像超分辨率重建很快就取得了令人欣喜的效果,也为航拍图像清晰化研究能够实际应用扫除了障碍。

本着从实际问题出发、解决具有现实意义的挑战的原则,姜博除了积极提出先进的航拍图像清晰化和稳像算法外,还尝试将科学研究与工程技术相结合,设计了基于嵌入式DSP平台的航拍图像去雾霾和稳像的小型硬件系统。该嵌入式系统结构简单、运行方便,具有一定的实用性,能够满足航拍后期清晰化处理的使用需求。

作为一名大学普通教师,最令自己有成就感的事情莫过于培养出优秀的学生,在项目执行期内,亲自参加或指导学生电子设计类竞赛,获得西北赛区二等奖、三等奖各1次,获得省级一等奖、二等奖各1次,在严格比赛过程中培养学生的实践动手能力。

作为一名科技从业者,姜博积极参与科技服务,立志将“学识”转换为“为地方服务”的力量,于2017年10月至2017年12月,借调至陕西省科学技术厅,对全省的科技工作发展有了广泛接触的基础上,对产业扶贫、产业创新有了更加深刻的认识,后续将继续关注并为地方科技扶贫贡献自己一份力量而努力。

在项目执行期内,共发表科研论文14篇,包括2018年度本领域TOP期刊1篇,以第一发明人申请发明专利2项,授权专利1项,作为核心成员入选省级科技创新团队。在疫情期间有限的条件下仍坚持科学研究工作,于2020年5月新录用SCI源刊论文1篇。 近年来,随着机器学习和深度学习的飞速发展,使得整个图像处理方法有了革命性的变革。下一步,希望将深度学习技术与传统成像模型有效融合,重点研究相关技术背后的科学问题。不忘初心,砥砺前行,在这三年的成长中,我始终怀揣最初科研信念,不断在航空遥感观测领域推陈出新,为各种复杂的条件下高分辨率对地观测提供理论支持与低成本的技术手段。