“任務明確,現在,開始行動!”
隨著李曉宇一聲令下,整個“運動控制與算法研究室”,瞬間就變成了一個高速運轉的戰爭機器!
林濤,這位剛剛上任的年輕主任,第一次,感受到了什么叫做“與死神賽跑”的,窒息般的壓力。
京城西山指揮中心,一條加密的數據專線,被直接接到了他們的實驗室。
“實踐二號”遙感衛星,每圍繞地球飛行一圈,掠過目標海域上空時,其搭載的合成孔徑雷達所掃描到的,最原始的,未經任何處理的,包含了數億個像素點的圖像數據,就如同數字瀑布一般,源源不斷地,涌入他們面前那幾臺386電腦的硬盤里。
然而,當林濤和他的團隊,第一次打開這些原始數據包時,所有人的心,都涼了半截。
“這……這怎么可能找得到?”一名年輕的組員,看著屏幕上那片充滿了噪點和干擾條紋的,如同雪花般的灰度圖像,發出了絕望的呻吟,“這里面,海浪的反射信號、云層的干擾信號,甚至是一些大型海洋生物的信號,都和我們要找的船只信號,混雜在一起!用我們現在學的模板匹配算法,別說六分鐘,就是給我們六天,也算不出來啊!”
另一位負責計算的博士生,也給出了一個令人沮-喪的結論:“我粗略估算了一下,以我們386電腦33兆赫茲的算力,要對一張100兆大小的原始圖像,進行一次完整的模板匹配運算,至少需要72個小時!而且,誤報率,可能高達90%以上!”
難題,如同一座無法逾越的大山,死死地,壓在了這支剛剛成立的,年輕的隊伍面前。
實驗室里的氣氛,變得無比沉悶。每個人的臉上,都寫滿了焦慮和無力。
就在團隊士氣即將跌入谷底的時候,實驗室的門,被輕輕推開了。
李曉宇,端著一杯熱氣騰騰的茶,走了進來。
他看了一眼白板上,那些被眾人寫了又劃掉的,復雜的傳統算法,又看了看一張張充滿了挫敗感的年輕臉龐,笑了笑。
“怎么,遇到麻煩了?”
“總工……”林濤站起身,臉上滿是愧色,“我們……我們可能,完成不了您交代的任務。計算量太大了,我們現有的算法和硬件,根本……”
“誰讓你們,用這種笨辦法了?”李曉宇打斷了他,走到白板前,拿起筆,將上面那些復雜的公式,毫不留情地,全部擦掉!
“你們的思路,從一開始,就錯了。”
在所有人困惑的目光中,李曉宇在嶄新的白板上,只寫下了兩個詞:
“降維”
“特征”
“你們想一想,”他轉過身,如同一個循循善誘的老師,開始了他的講課,“我們要在人山人海里,找一個特定的人,最快的方法是什么?是一個像素一個像素地去比對他的照片嗎?”
“不!”他自問自答,“是去尋找他最獨特的‘特征’!比如,他今天穿了一件紅色的外套!我們只需要,從人群中,把所有穿紅色衣服的人,都篩選出來,我們的搜索范圍,是不是瞬間就縮小了一萬倍?”
“同樣的道理!”他的筆尖,在白板上重重一點!“我們不需要,去識別一艘完整的,包含了上萬個細節的‘船’!我們只需要,去識別出,‘船’在這張雷達圖像里,最核心,最與眾不同的‘特征’!”
“那什么是‘船的特征’?”
他迅速地,在白板上畫出了一張簡化的雷達信號圖。
“第一!在雷達回波信號中,它是一個由金屬構成的,高反射體!所以,在灰度圖上,它必然是一個‘亮白色的斑點’!”
“第二!它是一個人造物,擁有規則的幾何外形!所以,它必然是一個,長寬比例,大致符合我們‘東風號’數-->>據的,‘矩形’!”
“第三!它的邊緣,是清晰的,與周圍那些雜亂無章的,海浪的隨機信號背景,在灰度值的變化率上,存在著明顯的‘突變’!”
“亮白色的斑點、固定的長寬比、清晰的邊緣!”
李曉宇的聲音,鏗鏘有力,每一個字,都如同驚雷,狠狠地,劈在了林濤和他所有組員的腦海里!
“所以,我們的算法,根本不需要去做什么該死的,復雜的模板匹配!”
“我們要做的,只有兩步!”
“第一步:降維!用‘高斯模糊’算法,抹平那些隨機的噪點!再用‘二值化’處理,將這張復雜的,擁有256個灰度等級的圖像,變成一張,只有‘黑’和‘白’兩種顏色的,最簡單的‘剪影圖’!所有低于我們設定閾值的信號,全部變成代表海洋的‘黑’!所有高于閾值的,都變成代表‘疑似目標’的‘白’!”