美研科研項(xiàng)目-Matlab在數(shù)字圖像處理、檢測(cè)及識(shí)別中的應(yīng)用

如今，很多美國(guó)大學(xué)，要求學(xué)生說(shuō)明自己在研究項(xiàng)目中承擔(dān)的角色和貢獻(xiàn)，并鼓勵(lì)提交來(lái)自科研導(dǎo)師的推薦信?？梢钥闯錾暾?qǐng)美國(guó)研究生中科研的重要性。今天優(yōu)弗小編就來(lái)介紹一項(xiàng)關(guān)于理工科的科研項(xiàng)目——Matlab在數(shù)字圖像處理、檢測(cè)及識(shí)別中的應(yīng)用。

項(xiàng)目安排 Program Arrangement

開(kāi)課時(shí)間 (Starting Date): 2022-06-11

課時(shí)安排 (Duration): 7周在線小組科研+5周論文指導(dǎo)

適合人群 Prerequisites

適合年級(jí) (Grade): 大學(xué)生及以上

適合專業(yè) (Major): 電子工程、軟件工程、計(jì)算機(jī)等專業(yè)方向的學(xué)生。項(xiàng)目希望學(xué)生具備微積分、微分方程和線性代數(shù)等基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí);有Matlab或Python編程基礎(chǔ)和有關(guān)圖像處理項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)者優(yōu)先。

項(xiàng)目收獲 Program Outcome

7周在線小組科研學(xué)習(xí)+5周論文指導(dǎo)學(xué)習(xí) 共125課時(shí)+不限時(shí)論文指導(dǎo)

學(xué)術(shù)報(bào)告

優(yōu)秀學(xué)員獲主導(dǎo)師Reference Letter

EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級(jí)別索引國(guó)際會(huì)議全文投遞與發(fā)表指導(dǎo)(可用于申請(qǐng))

結(jié)業(yè)證書(shū)

成績(jī)單

項(xiàng)目背景 Program Background

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算與數(shù)據(jù)處理成本的降低，數(shù)字圖像分析正迅速成為工程領(lǐng)域的重要應(yīng)用。圖像是迄今為止人類(lèi)最高效的交流方式。從工業(yè)到醫(yī)療行業(yè)，不論是公共還是私人網(wǎng)絡(luò)上，都有大量分布式圖像和視頻數(shù)據(jù)庫(kù)。因而，掌握提取相關(guān)信息的技術(shù)在現(xiàn)在和未來(lái)都至關(guān)重要。數(shù)字圖像處理 (Digital Image Processing) 是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行降噪、增強(qiáng)、復(fù)原、分割、提取特征等處理的方法和技術(shù)。圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域涉及到人類(lèi)生活和工作的方方面面。隨著人類(lèi)活動(dòng)范圍的不斷擴(kuò)大，圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域也將隨之不斷擴(kuò)大。圖像處理目前常應(yīng)用于航天航空、生物醫(yī)學(xué)工程、通信工程、工業(yè)工程、軍事、機(jī)器人視覺(jué)、視頻與多媒體、科學(xué)可視化等方面。學(xué)生將在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，學(xué)習(xí)空間和頻域數(shù)字圖像處理基本原理、圖像壓縮和圖像分割技術(shù);區(qū)分1-D和2-D信號(hào);了解如何挖掘圖像特征，分析數(shù)字圖像，識(shí)別場(chǎng)景中的對(duì)象和其他信息。

項(xiàng)目介紹 Program Description

學(xué)生將使用Matlab，基于給定的數(shù)據(jù)庫(kù)，編寫(xiě)一個(gè)完整程序，完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中圖像特征的挖掘。例如使用自己的相機(jī)拍攝城市景觀或使用細(xì)胞或組織結(jié)構(gòu)的醫(yī)學(xué)圖像，并使用分割技術(shù)來(lái)分析它們，挖掘圖像特征。最終學(xué)生將進(jìn)行小組答辯，匯報(bào)項(xiàng)目成果，獲得老師點(diǎn)評(píng)，并完成一份學(xué)術(shù)報(bào)告。

個(gè)性化研究課題參考：

基于小波變換的圖像邊緣檢測(cè)方法

計(jì)算機(jī)輔助診斷中的半監(jiān)督學(xué)習(xí)研究

Faster R-CNN目標(biāo)檢測(cè)的性能分析

利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行圖像噪點(diǎn)復(fù)原

導(dǎo)師介紹 Instructor Introduction

Munib

哈佛大學(xué)研究員

Dr. Munib received his Ph.D., MASTER's, and bachelor's degrees from The Massachusetts Institute of Technology (MIT). He has been teaching in the School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) of Harvard University since 2007. He is mainly engaged in the research of graphics and image processing, as well as the teaching and guidance of doctor and master students. He and his team have developed optical appliances based on silicon nanostructures, proposed a new concept of spectroscopically tuned image detector, obtained more than 60 U.S. patents and over 133 applications, and won 18 authorized patents in the field of image processing and semiconductor equipment.

Munib導(dǎo)師于2007年起在哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 (School of Engineering and Applied Sciences, SEAS) 任教，主要從事圖形圖像處理的研究，以及博士生及碩士生的教學(xué)和指導(dǎo)工作。

導(dǎo)師及其團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了基于硅納米結(jié)構(gòu)的光電器，并且提出了光譜調(diào)諧圖片探測(cè)器的新概念，獲得60多項(xiàng)美國(guó)專利和133多項(xiàng)應(yīng)用，在圖像處理和半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域榮獲18項(xiàng)授權(quán)專利。導(dǎo)師在麻省理工學(xué)院(MIT)獲得博士、碩士與學(xué)士學(xué)位。

任職學(xué)校 University/College

哈佛大學(xué)(Harvard University)始建于1636年，是一所享譽(yù)世界的私立研究型大學(xué)，也是常春藤盟校成員。哈佛大學(xué)在學(xué)術(shù)界享有崇高的地位，并且在世界范圍內(nèi)具有廣泛的社會(huì)影響力。哈佛大學(xué)孕育了8位美國(guó)總統(tǒng)，158位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者(世界第一)和18位菲爾茲獎(jiǎng)得主(世界第一)，在2019/2020年U.S.News世界大學(xué)排名中位列第一，2018年QS世界大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)以及電子工程專業(yè)排名位列第六。

項(xiàng)目大綱 Program Outline

數(shù)字圖像的取樣與量化 Imaging Modalities; Key topics in Digital Image Processing, a survey; Examples of Applications, a survey; The Human Visual System; Sampling and Quantization and Aliasing

圖像去噪 Point Operations; Upsizing Images; Image Enhancement, Noise reduction and image Restoration; Arithmetic and Logical Operations on Digital Images; Spatial Domain Filtering

DCT與圖像壓縮 Fourier Series; Frequency Domain Image Processing; Alias free down-sampling; DCT and its properties; JPEG Image Compression

圖像分隔技術(shù) Digital Image Segmentation; Edge Detection Algorithms; Hough Transform; Otsu’s Method; Interactive Image Segmentation

數(shù)字圖像理論與技術(shù)小結(jié) Conclusion

項(xiàng)目回顧與成果展示 Program Review and Presentation

論文輔導(dǎo) Project Deliverables Tutoring

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優(yōu)弗教育首次獨(dú)家采用“雙團(tuán)隊(duì)”導(dǎo)師模式-“DoubleTeam”。團(tuán)隊(duì)一：由兩位主導(dǎo)師組成為“首席專家顧問(wèn)團(tuán)隊(duì)”。團(tuán)隊(duì)二：由三位導(dǎo)師組成為“規(guī)劃執(zhí)行團(tuán)隊(duì)”。在優(yōu)弗獨(dú)具特色的“雙團(tuán)隊(duì)”指導(dǎo)下，具備專業(yè)性，聯(lián)動(dòng)性以及高執(zhí)行力這三大特點(diǎn)，讓整體規(guī)劃突破傳統(tǒng)留學(xué)導(dǎo)師架構(gòu)，真正突顯每一位導(dǎo)師在學(xué)生身上可發(fā)展力，可塑造力，從而將服務(wù)做實(shí)，做精，做細(xì)?。?！