专访STEM领域人才资深人工智能图像算法工程师张旦

STEM领域的高层次人才是构成国家竞争力的关键因素。 2022年10月，美国教育部启动“你属于STEM”计划，旨在召集STEM合作伙伴，为所有年轻人实施和推广公平、高质量的STEM教育，基于社会赋权和公平理念来构建STEM教育生态系统，促进年轻人产生对STEM的归属感。

STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）四门学科英文首字母的缩写，在STEM领域中，计算机相关专业便是其中重要的一环。计算机的重要发展方向是人工智能（AI），而人工智能的核心是算法。算法正在改变着这个世界，已经渗透到了包括互联网、商业、金融业、航空、军事等各个社会领域。因此如果一个人在计算机算法领域能力卓越，那么他就是世界各国需要的人才。

今天我们特别邀请到STEM领域的资深AI图像算法工程师，和我们一起聊聊AI图像算法以及相关算法在人工智能领域中的应用。

资深AI图像算法工程师张旦

张旦女士是中国人工智能算法领域的资深工程师，现为中国人工智能学会和中国计算机协会会员。张旦毕业于中国山东大学（中国教育部直属重点双一流大学）通信与信息系统专业，硕士研究生学历。她学习成绩优秀，并富有创新才能。毕业后顺利进入一家全球知名半导体设计公司，成为了一名软件工程师。主要负责手机芯片中多个模块（DDR\GPU\VSP\GSP\ISP\EMMC等）在zebu server上的验证工作。一个高性能的芯片是实现AI算法能力的重要因素，手机芯片验证的相关经历为后来张旦在AI图像算法领域取得的重要成就打下一个非常坚实的基础。 2016年以来，张旦先后工作于一家全球领先的以视频为核心的智慧物联解决方案公司，以及一家国内机器视觉领域先行者及智能芯片研发公司。负责ISP算法等包括一系列图像处理算法工作；负责自动驾驶图像传感器研发，结合AI算法和应用场景，迭代进行数据搜集、标注、修改网路结构和训练、测试等多项工作。

图像识别是一项非常重要的功能，其应用范围从网络摄像头、智能手机摄像头到自动驾驶汽车和工业检测。新兴的图像识别技术被用于自动驾驶汽车、无人机、精确农业和工业自动化等领域，包括有机光电探测器、SWIR图像传感器、基于事件的视觉、高光谱成像、灵活的X射线探测器和波前成像等。张旦表示如何利用图像传感器的图像处理算法完成高质量成像对图像识别意义重大，特别是其中的坏点校正精度较低问题，是制约图象传感器高质量成像进一步突破的主要障碍。过去的6年里，张旦潜心于AI图像算法研究和开发工作，成功申请了多个专利和软件著作权。其中2017年申请的发明专利《一种图像坏点校正方法及装置》（专利公开号CN107800980A），公开了一种图像坏点校正方法及装置，用以解决现有技术中存在的坏点校正精度较低的问题。该专利一经公开就获得了业内的广泛关注，被图像传感及相关领域的多个机构和个人引证。AI算法的介入让图像传感器精确度的快速提高成为一种可能。另外，张旦2021年申请的《模型训练方法、图像检测方法及检测装置》（专利公开号CN202110663307X），公开了一种如何利用AI算法高效训练图像检测的方法，获得了业内的广泛关注，对公司的芯片业务增长起到了重要作用。

近年来在自动驾驶领域，计算视觉与激光雷达的“自动驾驶之战”一直持续。 2019年4月22日马斯克（Elon Musk）在特斯拉“自动日”的展示会上提出，使用激光雷达是徒劳的，任何依赖它的人都必将失败。在当时，除了特斯拉公司采用计算视觉技术外，其他自动驾驶汽车研发方普遍采用激光雷达作为自动驾驶汽车的核心感应器，并认为激光雷达是构建自动驾驶汽车感知能力的一种核心设备。张旦认为自动驾驶需要摆脱激光雷达这一不必要的技术或设备。智能汽车的感应系统应尽量模仿人，而人只通过两只眼睛就可以完成驾驶任务，最终智能驾驶汽车也可以通过计算视觉来接近人类的水平。长远来看，计算视觉将是自动驾驶的终极答案；基于人工智能的深度学习是全自动驾驶技术的未来。深度学习不只可以应用在计算视觉（尤其是处理景深）上，也可以用来整合各个传感器的数据，形成某种统觉，帮助系统进行推理和预测。

2019年12月，张旦成功开发完成《基于AI的汽车目标检测避障软件》，简称汽车智能避障。张旦基于全息图像识别技术开发了无人驾驶轨道车辆障碍物边缘检测软件，用于提高轨道障碍物检测的识别效率。在障碍物检测软件中加入人工智能深度学习技术，通过使用远距离轨道与近距离障碍物相结合的方式，增加人工智能图像识别技术的数据集，用于改善无人驾驶轨道车辆障碍物检测系统的远距离物体的检测功能，实现实际运行中更智能地自动判断障碍物及距离的功能。汽车智能避障软件的成功开发，是人工智能算法在自动驾驶领域的一个成功应用；目前该软件已经被广泛应用于汽车自动驾驶的技术研究和开发中。

张旦于2022年申请的《动作识别方法及动作识别系统》（专利公开号：CN115171221A），该发明提供了一种动作识别方法，包括获取事件流数据，所述事件流数据包括事件数据，所述事件数据包括记录时间、像素坐标和极性，所述极性表示相邻所述记录时间所对应同一所述像素坐标处的感应值的大小关系，通过神经网络处理所述事件数据，以识别所述事件流数据中的目标动作，将事件流数据与神经网络相结合，从而提高了动作识别的准确性。本发明还提供了一种动作识别系统。这种适用事件传感器与计算机视觉的结合使用方法，更加印证了深度学习与多传感器结合应用的光明前景。

张旦女士在访谈结束的时候表示人工智能预示着经济和人类的巨大增长潜力，人工智能是经济增长的未来。长期以来经济社会发展的实践证明，包括AI算法工程师在内的STEM人才对一个国家的创新与发展至关重要。深厚的科学家和工程师队伍基础是一个国家保持竞争优势的关键组成部分；STEM人才的培育与不断壮大关乎国家未来，意义重大。

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