天下之大 唯有識(shí)也
——記清華大學(xué)電子工程系智能圖文信息處理研究室主任劉長(zhǎng)松
來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 2013-3-12 周娜
“天行健，君子以自強(qiáng)不息；地勢(shì)坤，君子以厚德載物。”一百年前，梁?jiǎn)⒊谝淮蚊麨椤毒印返难葜v中引用了這句古語(yǔ)，讓“自強(qiáng)不息，厚德載物”伴隨著一所大學(xué)走過(guò)了百年征程。百年風(fēng)雨路，水木湛清華。這所國(guó)際一流的綜合性大學(xué)，歷來(lái)是培養(yǎng)、孕育高科技人才的搖籃。走進(jìn)清華園，能夠感受到這所百年學(xué)府所承載的厚重；而走近劉長(zhǎng)松，我們更為他自強(qiáng)不息的科研歷程所感動(dòng)。
慧視詞典 開(kāi)啟英語(yǔ)學(xué)習(xí)新時(shí)代
如果你在微博上看到有好友曬出TA新安裝的英語(yǔ)學(xué)習(xí)的APP；如果你在圖書(shū)館看到有達(dá)人不停地在對(duì)英語(yǔ)雜志拍、拍、拍；如果你在教室發(fā)現(xiàn)有人不背單詞，而是用手機(jī)在拍單詞。你一定會(huì)十分驚訝，但是，如果你了解過(guò)慧視詞典這款手機(jī)應(yīng)用軟件，或許你的疑惑就能解開(kāi)了，因?yàn)樗麄冋窃谑褂梦耐ɑ垡曉~典安卓版進(jìn)入動(dòng)態(tài)視頻實(shí)時(shí)識(shí)別翻譯模式在學(xué)習(xí)、翻譯英語(yǔ)單詞。
慧視詞典是一款基于android平臺(tái)的英文識(shí)別及翻譯的應(yīng)用程序，它可以通過(guò)手機(jī)攝像頭拍攝英文字符圖像，然后實(shí)時(shí)識(shí)別并進(jìn)行翻譯，利于英語(yǔ)學(xué)習(xí)及閱讀。開(kāi)發(fā)這款軟件的清華大學(xué)電子工程系副教授劉長(zhǎng)松告訴記者，這個(gè)產(chǎn)品是研究團(tuán)隊(duì)為推動(dòng)其所研制的文字識(shí)別技術(shù)核心軟件在智能手機(jī)平臺(tái)上的應(yīng)用而精心研制的，并通過(guò)北京文通科技有限公司進(jìn)行用戶(hù)服務(wù)，在各大安卓市場(chǎng)上免費(fèi)下載。
別看它只是一個(gè)小小的軟件，但只要把它安裝在手機(jī)上，不用人工輸入，在不過(guò)多占用內(nèi)存的前提下，就可以直接用手機(jī)攝像頭拍攝英文字符圖像，而且還支持模糊匹配對(duì)錯(cuò)誤識(shí)別結(jié)果進(jìn)行修正，做到實(shí)時(shí)識(shí)別并翻譯。
記者不禁疑惑，現(xiàn)在市場(chǎng)上英語(yǔ)翻譯類(lèi)工具五花八門(mén)，文通慧視詞典的獨(dú)特性在哪兒呢？劉長(zhǎng)松說(shuō)，文通慧視詞典安卓版以其獨(dú)有的識(shí)別核心技術(shù)，小小內(nèi)存便可支持大大功能。它所特有的本地加載詞典及識(shí)別核心，不用聯(lián)網(wǎng)可脫機(jī)完成識(shí)別翻譯，而且還支持動(dòng)態(tài)視頻模式及靜態(tài)拍照模式兩種方式識(shí)別翻譯，當(dāng)然識(shí)別結(jié)果還可以聯(lián)網(wǎng)查詢(xún)。
劉長(zhǎng)松拿出手機(jī)為我們演示了整個(gè)過(guò)程：當(dāng)你的手機(jī)上安裝了慧視詞典這款軟件后，遇到不懂的英文時(shí)，只需打開(kāi)該應(yīng)用，默認(rèn)進(jìn)入動(dòng)態(tài)視頻實(shí)時(shí)識(shí)別翻譯模式。屏幕左上角是靜態(tài)拍照模式及動(dòng)態(tài)視頻模式切換按鈕；右上角是預(yù)覽視頻圖像的縮放按鈕；屏幕中間十字焦點(diǎn)中心是用于指向所要識(shí)別單詞的位置；屏幕下方顯示翻譯結(jié)果，這里支持簡(jiǎn)要/詳細(xì)翻譯切換、鎖定翻譯結(jié)果及識(shí)別單詞的網(wǎng)絡(luò)搜索操作。如果你點(diǎn)擊屏幕左上角的“攝像—拍照”按鈕，就可進(jìn)入拍照模式，而點(diǎn)擊屏幕右側(cè)中間位置的拍照按鈕，采集當(dāng)前文字圖像后，觸摸任意英文單詞位置，即可顯示識(shí)別及翻譯結(jié)果。
我們可以設(shè)想，當(dāng)我們正試圖提高我們的英語(yǔ)水平，在為獲得第一手的研究資料而閱讀大量國(guó)外的英文原著和學(xué)術(shù)期刊時(shí)，專(zhuān)業(yè)性的生詞將不再阻礙我們的閱讀速度。這是慧視詞典為我們勾畫(huà)的美妙藍(lán)圖，正如劉長(zhǎng)松所言，這一應(yīng)用將開(kāi)啟英語(yǔ)學(xué)習(xí)新模式。
升級(jí)技術(shù) 讓偽鈔假票無(wú)所遁形
應(yīng)用是科研的“真命題”。這也正是劉長(zhǎng)松一向所推崇的，他認(rèn)為，科研成果只有在信息化事業(yè)中推廣應(yīng)用，為人們的生活帶來(lái)便捷才是真正的歸宿。因此，讓成果主動(dòng)走向產(chǎn)業(yè)化，就成為他科研生涯中的重要一步。
2011年5月1日，GB16999-2010《人民幣鑒別儀通用技術(shù)條件》強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施。新版標(biāo)準(zhǔn)要求采集更豐富的信息，為“以真鑒假”提供了條件。這是我國(guó)反假貨幣類(lèi)金融機(jī)具在標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中邁出的重要一步，也是夯實(shí)反假貨幣類(lèi)金融機(jī)具研發(fā)、生產(chǎn)與使用，市場(chǎng)準(zhǔn)入與運(yùn)行管理基礎(chǔ)性工作的戰(zhàn)略舉措。而這一新頒布的國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的背后，凝聚了劉長(zhǎng)松團(tuán)隊(duì)的艱辛與汗水，他們?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)提供了解決方案。
2011年，由劉長(zhǎng)松團(tuán)隊(duì)主持研制，清華大學(xué)與梓昆科技（杭州）有限公司合作研制成功的“多光譜圖像鈔票鑒偽技術(shù)與系統(tǒng)及應(yīng)用”通過(guò)了教育部組織的技術(shù)鑒定。該系統(tǒng)以嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）平臺(tái)為基礎(chǔ)，集成了圖像處理和鑒別算法，可以進(jìn)行多光譜圖像的采集、處理與識(shí)別。劉長(zhǎng)松向記者解釋說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)正是利用了鈔票中豐富的圖像信息，實(shí)現(xiàn)了鈔票的券別、套別、版別、鈔票冠字號(hào)碼的準(zhǔn)確識(shí)別和真?zhèn)吴n票的有效鑒別。該系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)外首次實(shí)現(xiàn)的同時(shí)具有多光譜圖像鑒偽與冠字號(hào)碼識(shí)別功能的實(shí)用系統(tǒng)，與傳統(tǒng)鈔票鑒偽方法結(jié)合，能夠達(dá)到更高的假鈔防范能力。
談到這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前景，劉長(zhǎng)松介紹說(shuō)，多光譜圖像鈔票鑒偽技術(shù)與系統(tǒng)具有良好的可移植性與可擴(kuò)展性，滿(mǎn)足大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用的需求。系統(tǒng)的硬件具備連接多種圖像傳感器的能力，可以方便地與不同規(guī)格和不同廠商的點(diǎn)鈔機(jī)、ATM機(jī)、清分機(jī)等連接。未來(lái)還可應(yīng)用于自動(dòng)販賣(mài)機(jī)等其他收取紙幣的機(jī)具上。
2001年，作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，劉長(zhǎng)松再次攻克了國(guó)家金稅工程的核心難題之一 ——“增值稅發(fā)票掃描識(shí)別系統(tǒng)”。該系統(tǒng)可以通過(guò)自動(dòng)識(shí)別發(fā)票上的字符，為防偽稅控系統(tǒng)判別增值稅發(fā)票的真?zhèn)翁峁┮罁?jù)，使整個(gè)增值稅發(fā)票防偽稅控系統(tǒng)具有可行性。自研制成功后，該系統(tǒng)已經(jīng)通過(guò)了國(guó)家稅務(wù)總局親自主持、嚴(yán)格把關(guān)的評(píng)測(cè)，鑒定結(jié)果顯示其在技術(shù)上處于領(lǐng)先地位。目前，數(shù)萬(wàn)套“增值稅發(fā)票掃描識(shí)別系統(tǒng)”已經(jīng)廣泛應(yīng)用在全國(guó)各地的各級(jí)國(guó)稅局內(nèi)部，為防止虛開(kāi)、偽造增值稅發(fā)票，保證國(guó)家稅收增長(zhǎng)作出了重大的貢獻(xiàn)。
成績(jī)屬于過(guò)去，劉長(zhǎng)松團(tuán)隊(duì)并未止步于此，通過(guò)對(duì)生活的細(xì)致觀察，他們了解到，企業(yè)一直在為去國(guó)稅局排隊(duì)等待而深感苦惱。于是，在此基礎(chǔ)上，他們逐漸把增值稅發(fā)票掃描識(shí)別系統(tǒng)發(fā)展到直接應(yīng)用在企業(yè)端。如此一來(lái)，企業(yè)就可以把該系統(tǒng)的識(shí)別結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳到國(guó)稅局，直接完成發(fā)票認(rèn)證的工作，免去了耗費(fèi)大量時(shí)間去國(guó)稅局排隊(duì)的麻煩，大大提高了工作效率。目前，該系統(tǒng)的企業(yè)端用戶(hù)已經(jīng)超過(guò)100萬(wàn)，僅增值稅發(fā)票掃描識(shí)別系統(tǒng)帶動(dòng)的掃描儀銷(xiāo)售產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)3億元，其社會(huì)效益意義非凡。
經(jīng)年積淀 累累科技成果滿(mǎn)枝頭
每一項(xiàng)科研成果的研發(fā)成功都不是一朝一夕的事。劉長(zhǎng)松也不例外，他之所以能有今天的成就，這和他數(shù)年來(lái)的鉆研、努力和積累是分不開(kāi)的。
1995年，劉長(zhǎng)松獲得清華大學(xué)碩士學(xué)位，2003年，任清華大學(xué)電子工程系副教授，一直從事文字識(shí)別理論和技術(shù)研究，并且在理論研究技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)品化方面取得了突出成績(jī)。
在印刷體及脫機(jī)手寫(xiě)文字識(shí)別領(lǐng)域，劉長(zhǎng)松作為主要研究人員研制了高性能東方文字文檔智能全信息數(shù)字化系統(tǒng)，為紙質(zhì)文檔轉(zhuǎn)化為電子出版物提供了最佳的解決方案，以此制作了《人民日?qǐng)?bào)》、《南方周末》、《深圳特區(qū)報(bào)》等大量?jī)?yōu)秀的電子出版物。開(kāi)發(fā)了文通e-Card名片識(shí)別系統(tǒng)，以及運(yùn)行于手機(jī)上的名片識(shí)別模塊；開(kāi)發(fā)了通用表格識(shí)別核心技術(shù)，廣泛用于銀行票據(jù)識(shí)別、手寫(xiě)考卷評(píng)閱等領(lǐng)域；研制了身份證、護(hù)照、港澳通關(guān)證件等信息的識(shí)別系統(tǒng)，在海關(guān)、賓館等廣泛使用。
在聯(lián)機(jī)手寫(xiě)文字識(shí)別領(lǐng)域，劉長(zhǎng)松開(kāi)發(fā)了用于手機(jī)、PDA的嵌入式聯(lián)機(jī)手寫(xiě)中文識(shí)別系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于三星、波導(dǎo)、聯(lián)想、NEC等手機(jī)上；手寫(xiě)公式識(shí)別，用于Nokia手機(jī)中的手寫(xiě)計(jì)算器應(yīng)用中；基于PC的聯(lián)機(jī)手寫(xiě)輸入系統(tǒng)，在Wacom，清華紫光、清華文通等許多硬件和小靈鼠等軟件產(chǎn)品中應(yīng)用。
在多國(guó)車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)領(lǐng)域，劉長(zhǎng)松提出了利用文字定位為基礎(chǔ)的車(chē)牌定位算法，提出了適用于具有固定排列規(guī)則文字的模板匹配算法，結(jié)合抗干擾的灰度字符識(shí)別核心，具有識(shí)別速度快、適應(yīng)性廣、正確率高的特點(diǎn)。該系統(tǒng)目前支持PC/Windows、Linux、WinCE、DSP四種平臺(tái)，是國(guó)內(nèi)唯一的具有該能力的核心。并在中國(guó)大陸車(chē)牌識(shí)別的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)香港、澳門(mén)、臺(tái)灣，英國(guó)等多國(guó)/地區(qū)車(chē)牌識(shí)別，并獲得廣泛應(yīng)用。如深圳海關(guān)車(chē)輛出入境通道、澳門(mén)交通管理、內(nèi)地許多高速公路、交通監(jiān)控、移動(dòng)稽查等應(yīng)用。
眾多付諸實(shí)踐應(yīng)用的成果，如同榮譽(yù)光環(huán)上閃爍奪目的寶石，鋪就了劉長(zhǎng)松的科研之路。
1996年，他榮獲聯(lián)合國(guó)技術(shù)信息促進(jìn)系統(tǒng)（TIPS）評(píng)選的“發(fā)明創(chuàng)新科技之星獎(jiǎng)”；1998年，憑借“THOCR97綜合集成漢字識(shí)別系統(tǒng)”獲得教育部科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)；1999年，該系統(tǒng)獲得國(guó)際經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)（香港）中心授予的世界華人重大科學(xué)技術(shù)成果證書(shū)；2000年，“THOCR97綜合集成漢字識(shí)別系統(tǒng)”獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)；2003年，“高性能東方文字文檔智能全信息數(shù)字化系統(tǒng)”先后獲北京市科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)和國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)；2005年，“多字體印刷藏文（混排漢英）文檔識(shí)別系統(tǒng)”被授予北京市科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)；與此同時(shí)，“統(tǒng)一平臺(tái)上少數(shù)民族文字（藏、維、哈、克、朝）文檔識(shí)別系統(tǒng)”也獲得了中國(guó)電子學(xué)會(huì)電子信息科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)的好成績(jī)；2009年，“TH-ID人臉和筆跡生物特征身份識(shí)別認(rèn)證系統(tǒng)”獲2008年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
2006年8月，劉長(zhǎng)松被評(píng)為信息產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新先進(jìn)工作者的光榮稱(chēng)號(hào)；2008年，入選教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃”。
不惟如是，劉長(zhǎng)松還享有9項(xiàng)軟件著作權(quán)、10項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利，并先后在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊和會(huì)議發(fā)表論文80余篇……
有的人，一生碌碌無(wú)為，沉溺于一片幻想的世界，虛偽地幸福著；
有的人，一生孜孜以求，在理想的道路上摸索前進(jìn)，痛并快樂(lè)著。
劉長(zhǎng)松，這位在人生道路上鍥而不舍、不懈追求，在科研路上孜孜以求、上下求索的清華人，正以百倍的熱情、堅(jiān)實(shí)的信念向著更為遠(yuǎn)大、更為深邃的理想堅(jiān)定前行……
