不走捷径，本科生收获独立一作IEEE论文！

在多方了解后，我发现指南者留学是一家务实且专业的机构，并且在与王老师进行初步沟通后，我发现该科研项目绝不是那种“走捷径”的科研，而是在老师的辅导和指引下靠学生自己一步一个脚印，用时间和精力实打实做出来的科研。我认为这样的科研才是货真价实的科研，才会成为对自己真正有帮助的科研经历。这也让我坚定了要参加此次科研项目的决心。

02 项目过程

下面详细介绍一下此次科研经历的过程。

在3-4月中旬，我首先在老师提供的网络平台上学习python编程基础，为之后论文实验部分的代码编程打下坚实基础。

其实在学习python这一部分，我花费的时间相当多，但相对应地我的读写代码能力也显著提升了，很大程度上提高了我在后续进行科研论文实验部分的效率。在这里我要感谢王老师对我提出问题的耐心解答，祝老师一切顺利。

在有了一定的python语言基础后，我便开始正式进入到科研论文的工作中。此次论文的大方向定为图像处理类，具体技术为边缘检测+图像融合。首先在实验初期，王老师给我发送了几篇论文并让我仔细阅读，目的是以此为基础找到自己论文的研究方向。

在大致确定好重点研究内容后，我开始进行部分实验的代码编程。首先老师给了我一个小的人脸图像数据集，并让我实现基于canny算子提取出图像的边缘。起初我认为这个任务十分简单，因为我先前选修过图像处理与分析课程，对canny算子提取边缘的原理有一定的了解，只需要我复习一下其中相关知识便可以实现该功能。

但在编程完成后我发现我的代码效率极低，尤其面对数据集中高分辨率的rgb图像，代码基本无法实现计算过程。在分析原因后，我发现我的代码之所以效率低是因为所有的canny算子计算步骤我都是根据自己对算子的原理理解去进行编程，而其中很多地方的代码非常冗余，导致计算量成指数级增长。而后我发现在python中可以导入cv2库，其中便有封装好的canny函数可以高效率地对图像进行边缘检测，事实证明这个方法是正确的，改进后不仅代码量大大减少，而且计算效率也显著提升。

在实现了以上部分后，王老师开始与我讨论此次论文实验的一个重点部分：人脸对齐。简言之，即利用前面提取好的边缘图像定位出图像中的人脸并切割出该人脸部分。这一处理至关重要，因为只有高质量地切割出人脸部分的图像，才能在后续进行图像融合时进一步提高人脸识别的准确率。

根据王老师的建议以及我们的反复讨论，我们决定使用像素投影法来定位人脸部位，具体做法即对边缘图像中的每个像素向水平和竖直方向投影以得到两个方向的像素频谱图，再通过分析频谱图设置阈值以定位并切割出人脸。在实现过程中，我还根据实际的实现效果对水平方向的像素投影方法进行了调整，最终在不断地尝试与调整后我成功实现了高质量的人脸定位与切割。当然，在过程中还是要再次感谢王老师定期的帮助与指引，尤其是在图像分辨率的reshape上老师及时纠正了我对方法步骤的错误理解。

在完成了以上两个实验后，王老师建议我开始撰写论文的综述部分。起初我在各大论坛及学术平台搜索并阅读相关参考文献，却因为缺乏经验导致搜集的文献数量多、种类杂、质量参差不齐，浪费了大量的时间阅读无用文献，甚至一度导致我的研究方向飘忽不定。

虽然一度感到十分气馁，但我认为学会在浩瀚无垠的文献库中快速有效地选取优质且针对性强的文献是一种不可或缺的专业能力，尤其是鉴于人工智能专业近乎与所有学科均有交叉与关联，其专业文献更是横跨多个领域。在请教老师以及在论坛中学习文献搜集的相关建议及方法后，我开始明确选题大方向，并以此方向为主在较专业的数据库中检索近几年来的期刊和会议论文，最终暂定了10个参考文献并顺利撰写出初版文献综述。

此后我又继续完成了论文实验的图像融合部分内容，并根据实验内容逐步完成论文主体部分的撰写。当然在撰写论文主体部分时依旧还存在着许许多多的困难包括图表和公式的排列格式、重点原理的阐述方式等等，但最终我还是坚持高质量地完成了整个论文的撰写工作。目前论文已被录用，预计3个月后出版见刊。

03 项目收获

总结下来我认为此次发表科研论文带给我最大的收获和体悟是两个词：耐心、勤思。耐心是在科研时面对挫折和困难不气馁不放弃的必要条件，而勤思是解决困难的首要方法。很多次我为了一个功能的实现在教学楼从早晨直接坐到天黑，这也培养了我一种不实现不罢休的决心和毅力。此次持续了4个月左右的科研论文写作与研究很大程度上提升了我的自主学习能力，加深了我对于专业知识的理解与运用，同时也提升了我发现问题解决问题的能力。

除此之外，有了第一次独立发表科研论文的经历，不仅让我对科研二字有了亲身的体会、产生了更大的兴趣，也为我以后的科研道路打好了基础，指明了方向。

而回归到此次参与科研的初衷上，此次科研论文经历让我的编程技能、数据预处理技能、数据分析技能等得到了质的提升，而这些技能在我所重点申请的方向例如计算机科学、数据科学中都是不可或缺的，因此这些能力上的收获无疑将大大助力我的留学申请，成为我以后学习生涯中宝贵的能力。

虽然如今论文已被录用，但我的求知欲却没有结束。我想要进一步了解和学习专业相关的愿望也更加迫切，也希望能够通过更进一步的深入学习来实现自己的价值。最后再次感谢王老师在此次我发表科研论文过程中的种种帮助！