徐豐,教授,青年研究員,博導。現任復旦大學信息科學與工程學院/大數據學院教授,電磁波信息科學教育部重點實驗室副主任,中組部第三批 “青年****”入選者。
教育及工作經歷
東南大學無線電系信息工程專業學士
復旦大學信息學院電路與系統專業 博士
美國大氣海洋局(NOAA)衛星應用研究中心 博士后
美國宇航局(NASA)戈達德太空飛行中心/美國智能自動化公司 研究科學家
學術兼職:
1、美國大氣海洋局(NOAA)衛星應用研究中心訪問科學家。
2、IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters副主編。
3、遙感學會上海分會主席。
4、多個國際會議組委會成員。
主講課程:
人工智能、數字邏輯基礎
招生信息:
歡迎感興趣同學加入我們實驗室,要求有決心、有毅力、有潛力,本科直博每年7-9月聯系我,申請讀博的每年10-12月聯系我,請附上你的簡歷。
團隊研究方向:合成孔徑雷達、電磁大數據、深度學習與人工智能、高性能計算。
研究方向:
雷達成像與智能信息獲取、電磁散射建模與計算機仿真、新型感知技術與算法開發
研究領域:
新型SAR系統設計與算法研究;
電磁大數據與遙感;
深度學習與人工智能;
電磁散射建模與高性能計算等。
承擔科研項目情況:
主持多項美國宇航局、國防部、國土安全部資助的先進技術研究項目。
第三批中央青年****資助:新型合成孔徑雷達的設計與應用。
Research and Work Experiences
Jun 2013 – Present, Professor, Fudan University, Shanghai China
1、 Information retrieval of high-resolution high-dimension synthetic aperture radar
2、 PI of China’s Global Expert Recruitment Program Project: New Electromagnetic Imaging Mechanism and Its Information Retrieval Theory (CNY3M)
3、 PI of project sponsored by National Natural Science Foundation of China: Imaging of Scattering Mechanism and Target Reconstruction (CNY770K)
4、 PI of project sponsored by Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences: Simulation and Evaluation of System Design of L-band Spaceborne Interferometric SAR Systems (CNY900K)
5、 PI of project sponsored by CAEP: Simulation of Radar Clutter of Terrain Surfaces (CNY795K)
6、 PI of project sponsored by CAEP Microsystem and THz Foundation: 2D Sparse Array Imaging Algorithm (CNY270K)
7、 PI of project sponsored by Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences: Impact of Spaceborne Polarimetric SAR System Specifications in Polarimetric Applications (CNY300K)
8、 PI of project sponsored by by the Southwest Telecom Institute: SAR imaging of moving target (CNY150K)
9、 PI of project sponsored by Philips (China) Ltd.: Food dielectric properties measurement using free space radiation (CNY78K)
10、 PI of project sponsored by Second Ocean Institute: Modeling of backscattering of rain over rough sea surface (CNY30K)
11、 PI of project sponsored by Fudan Wuxi Institute: SAR imaging simulation software development (CNY800K)
Mar 2012 – Jun 2012, Senior Research Scientist, Intelligent Automation, Inc., Rockville MD
1、 Advanced EM modeling and simulation
2、 PI of US Navy project: rapid and accurate radar signature prediction (USD80K)
3、 PI of US Navy project: high-fidelity simulation of radar signal of multiple sea targets (USD80K)
Mar 2010 – Mar 2012, Research Scientist, Intelligent Automation, Inc., Rockville MD; Visiting Scientist, NASA/GSFC, Greenbelt MD
1、 System design and imaging algorithm development for synthetic aperture radar;
2、 PI of NOAA project: Enhancement to iQUAM system and SST error characterization (USD30K);
3、 Co-I of US Army TRMC project: Channel model tool based on bidirectional analytic ray tracing and radiative transfer (USD600K)
4、 Co-I of US Army TARDEC project: hybrid optic-microwave mass gauging for collapsible tank (USD60K);
5、 Co-I of NASA GSFC project: forward model and inverse algorithm for electrical capacitive tomography system (USD80K);
6、 Co-I of US Dept. Homeland Security SBIR project: Portable millimeter wave 3D synthetic aperture radar for close range detection of concealed object (Phase I&II, USD850K);
7、 Lead developer of NASA IIP Project: EcoSAR - P-band high-resolution synthetic aperture radar, responsible for system design, imaging algorithm development and RF interference mitigation;
8、 Lead developer of NASA SBIR project Phase II: L-band digital beamforming synthetic aperture radar (DBSAR), responsible for simulation and FPGA implementation of SPECAN imaging algorithm.
Feb 2008 – Mar 2010, Post-doc Fellow, CIRA-CSU; Visiting Scientist, NOAA/NESDIS/STAR
1、 Developer of the NOAA iQUAM system: www.star.nesdis.noaa.gov/sod/sst/iquam;
2、 Developer member of the GOES-R Algorithm Working Group SST Team;
3、 Quality control of in situ sea surface temperature measurements;
4、 Web-tool development for real time monitoring of quality control of in situ measurements;
5、 Error Characterization of sea surface temperature retrievals from satellites;
6、 Algorithm optimization of sea surface temperature retrievals from satellites;
7、 Attendee of 2009 JCSDA Summer Colloquium on Data Assimilation.
Sep 2005 – Jan 2008, Graduate Research Assistant / Teaching Assistant, Fudan Univeristy
1、 Microwave radiative transfer model for vegetation canopy over rough surface;
2、 Electromagnetic scattering modeling for complex targets, rough surfaces and vegetation environments, developer of the ray tracing engine: BART – bidirectional analytic ray tracing;
3、 Radar polarimetry and target decomposition theories;
4、 Imaging simulation for multi-modal synthetic aperture radars (POLSAR, INSAR, BISAR, HR-SAR), developer of the SARSIM simulation software;
5、 Physical parameters inversion of vegetation canopy and underlying ground;
6、 Three-dimensional reconstruction of objects from multi-aspect SAR observations.
出版專著:
1.《偏振散射與合成孔徑雷達的信息檢索》,金亞秋,徐豐.John Wiley-IEEE.出版,2013年。
2.《極化散射與SAR遙感信息的理論和方法》,金亞秋,徐豐. 科學出版社,2008年
發表英文論文:
1.Iterative Nonlinear Tikhonov Algorithm With Constraints for Electromagnetic Tomography,IEEE JSTARS,2012,5(3).
2.IEEE Trans. Geosci. Remote Sens.,Polarimetric–Anisotropic Decomposition and Anisotropic Entropies of High-Resolution SAR Images,2016.
3.Imaging simulation of polarimetric SAR for a comprehensive terrain scene using the mapping and projection algorithm,IEEE Transaction on Geoscience and Remote Sensing ,Nov. 2006,vol.44, no.11,pp.3219- 3234.
4.Deorientation theory of polarimetric scattering targets and application to terrain surface classification,IEEE Transaction onGeoscience and Remote Sensing ,Oct. 2005,vol.43, no.10,pp. 2351- 2364.
5.Automatic reconstruction of building objects from multi-aspect meter-resolution SAR images,IEEE Transactions onGeoscience and Remote Sensing,July 2007,vol.45, no.7,pp.2336-2353.
6.Evaluation of in situ sea surface temperatures for use in the calibration and validation of satellite retrievals,J. Geophys. Res.,2010,115, C09022, doi:10.1029/2010JC006129.
7.Raw signal processing of stripmapbistaticsynthetic aperture radar,IETRadar,Sonar & Navigation,Jun 2009,vol. 3, no.3,pp.233-244.
8.Bidirectional Analytic Ray Tracing for Fast Computation of Composite Scattering from An Electric-Large Target over Randomly Rough Surface,IEEE Transactions on Antennas and Propagation,2009,57(5),1-11.
9.In situ SST quality monitor (iQuam), J. Atmos. Oceanic. Tech. ,2014,vol. 31, no. 1.
10. Polarimetric Scattering and SAR Information Retrieval,John Wiley & Sons, Singapore ,2013.
11.IEEE Trans. Geosci. Remote Sens.,A backscattering model of rainfall over rough sea surface for synthetic aperture radar,2015,53(6),pp.3042-3054.
發表中文論文:
1 微擾近似一維粗糙面的參數反演 王朋; 張海; 江舸; 徐豐 太赫茲科學與電子信息學報 2016/03
2 基于雙向射線追蹤的損耗介質目標散射計算 優先出版 鄭浩; 葉紅霞; 徐豐 電波科學學報 2015/05
3 分層介質HF雷達回波對泥石流地區的檢測與預警 金亞秋; 徐豐 中國科學:地球科學 2012/02
4 復雜目標電磁散射仿真與頻率步進雷達對三維目標的重構 戴俊文; 金亞秋; 徐豐 中國科學:信息科學 2011/08
5 全極化SAR數據反演橋面高度 王海鵬; 徐豐; 金亞秋 遙感學報 2009/03
6 基于不規則三角網格剖分的非均勻起伏月球表面SAR成像模擬 法文哲; 徐豐; 金亞秋 中國科學(F輯:信息科學) 2009/02
7 雙站SAR圖像的極化分析 徐豐; 金亞秋 電子與信息學報 2009/01
8 條帶式雙站合成孔徑雷達成像算法 徐豐; 金亞秋 微波學報 2008/06
9 復雜自然場景雙站SAR成像模擬 徐豐; 金亞秋 電波科學學報 2008/06
10 計算粗糙海面與大型艦船復合散射的雙向解析射線追蹤法 徐豐; 金亞秋 自然科學進展 2008/07
11 火星探測的微波遙感技術 金亞秋; 法文哲; 徐豐 空間科學學報 2008/03
12 多方位高分辨率SAR的三維目標自動重建(二)多方位重建 徐豐; 金亞秋 電波科學學報 2008/01
13 多方位高分辨率SAR的三維目標自動重建(一) 目標像的檢測 徐豐; 金亞秋 電波科學學報 2007/06
14 分形樹的SAR成像模擬 黃瓊; 徐豐 微波學報 2007/S1
15 離子敏感鼻用原位凝膠的制備及其兔消除動力學 曹師磊; 徐豐; 蔣新國; 朱建華 中國藥學雜志 2007/11
16 基于去取向理論的全極化SAR圖像模糊非監督聚類 康欣; 韓崇昭; 徐豐; 王英華 電子與信息學報 2007/04
17 月球表面微波主被動遙感的建模模擬與反演 金亞秋; 法文哲; 徐豐 遙感技術與應用 2007/02
18 城區高分辨率SAR圖像的信息獲取與重建 徐豐; 金亞秋 遙感技術與應用 2007/02
19 具隨機粗糙界面非均勻月壤層全極化脈沖回波探測的模擬 金亞秋; 徐豐; 法文哲 自然科學進展 2007/02
20 基于映射投影(MPA)的復雜地面場景極化SAR成像模擬 徐豐; 金亞秋 自然科學進展 2006/11
21 目標散射的去取向理論和應用(二)地表分類應用 徐豐; 金亞秋 電波科學學報 2006/02
22 基于SAR成像的復雜環境中目標識別 干江濤; 徐豐 復旦學報(自然科學版) 2006/01
23 目標散射的去取向理論和應用(一)去取向理論 徐豐; 金亞秋 電波科學學報 2006/01
24 粗糙面上混雜非球形粒子層全極化散射數值模擬 徐豐; 金亞秋 微波學報 2005/06
發表會議論文:
1 分形樹的SAR成像模擬 黃瓊; 徐豐 第十三屆全國微波能應用學術會議 中國會議 2007-11-14
2 月球表面的微波主被動遙感的建模模擬與反演 金亞秋; 法文哲; 徐豐 第二屆微波遙感技術研討會 中國會議 2006-12
3 城區高分辨率SAR圖像的信息獲取與重建 徐豐; 金亞秋 第二屆微波遙感技術研討會 中國會議 2006-12
4 tRNA~(Leu(UUR))氨基酸接受活力的影響 韓偉國; 楊偉珠; 徐豐; 查錫良; 金由辛; 王德寶 中國生物化學與分子生物學會第八屆會員代表大會暨全國學術會議 中國會議 2001-09
5 伴線粒體tRNA~(leu(UUR))基因A3243G點突變糖尿病的PASA診斷方法 韓偉國; 楊偉珠; 徐豐; 查錫良; 金由辛; 王德寶 中國生物化學與分子生物學會第八屆會員代表大會暨全國學術會議 中國會議 2001-09
榮譽獎勵:
1、2015,復旦大學信息學院院長獎。
2、2012,入選中組部第三批青年“****”。
3、2007,美國SUMMA研究生獎學金。
4、2006,IEEE Transaction GRS 最佳論文提名。
5、2004,中國電子學會青年學術年會優秀論文。
6、2014,IEEE地球科學與遙感學會青年成就獎。
7、國際無線電聯盟青年科學家獎。
8、全國優秀博士論文提名獎。
9、2012,NASA-NOAA聯合極軌衛星項目認可證書。
10、2011,國家自然科學二等獎(第二完成人)。
11、2010,教育部自然科學一等獎(第三完成人)。
12、2008,德國洪堡學者基金Hildegard Maier Research Fellowship.
13、 CSU-NOAA聯合大氣研究所頒發的杰出服務獎。
Prizes and Awards
1、2015, Dean’s Award, School of Information Science and Technology, Fudan University
2、2015, Exceptional Service Award NOAA-CSU Cooperative Institute for Research in Atmosphere
3、2014, International Union of Radio Science (URSI) Young Scientist Award
4、2014, Early Career Award from IEEE Geoscience and Remote Sensing Society
5、2012, Selected into China’s Global Expert Recruitment Program – the ‘Young 1000 Talents’
6、2012, Certificate of Recognition from NASA-NOAA Joint Polarorbit Satellite System Program
7、2011, Second class National Natural Science Award of China
8、2010, First class ‘Natural Science Award’, Ministry of Education of China
9、 2008, Awarded ‘Hildegard Maier Research Fellowship’ of the Alexander von Humboldt Foundation
10、2007, SUMMA graduate fellowship for PhD students in Advanced Electromagnetic Area. (one recipient per year worldwide, http://www.ece.unm.edu/summa/gradfellow.htm)
11、2006, Nominated and ranked among the best three for ‘Transaction Prize Paper’ of IEEE Geoscience Remote Sensing Society
12、2006, IGARSS Travel Grant & One of the 10 finalists of IGARSS’06 student paper competition
13、2006, Innovation Fund for Graduate Student, Fudan University
14、2005, First class Graduate Scholarship (Samsung Scholarship), Fudan University
15、2004, Conference Prize Paper of the 10th Youth Scholar Conference of CIE (China Institute of Electronics)
16、2003, Graduate with Honor, Southeast University
17、2002, First class Scholarship, Southeast University
18、2002, Silver Medal of College Math Modeling Competition (Jiangsu District)
復旦大學徐豐獲2014年度IEEE遙感學會青年成就獎
2014-09-01 復旦大學新聞網
原標題:我校信息學院徐豐獲研究員獲2014年度IEEE遙感學會青年成就獎 成為首獲該獎的亞洲學者
信息科學與工程學院、電磁波信息科學教育部重點實驗室徐豐研究員最近被IEEE遙感學會(GRSS)授予2014年度 IEEE GRSS Early Career Award(青年成就獎),獲獎引文稱“為了表彰他在合成孔徑雷達信息獲取領域的突出貢獻”(in recognition of his outstanding contributions in the area of information retrieval of synthetic aperture radar)。這是在該獎歷史上第一次授予亞洲學者。青年成就獎是IEEE遙感學會每年一度授予一位35歲以下的、具有潛力將來能在其領域做出重大貢獻的青年科學家 [http://www.grss-ieee.org/community/ieee-gold/]。
圖:我校徐豐研究員(中)在2014年IEEE遙感年會被授予青年成就獎,與IEEE遙感學會主席M. Crawfold(右)和評獎委員會主席M. Moghaddam(左)合影。
附簡歷:徐豐是復旦大學信息科學與工程學院研究員、博士生導師,中組部第三批“青年****”入選者,IEEE地球科學與遙感快報(GRSL)副主編。2008年獲復旦大學博士學位,2008-2013年分別于美國大氣海洋局衛星應用研究中心、美國NASA戈達德太空飛行中心和美國智能自動化公司工作,并于2013年6月全職回國。曾獲國家自然科學二等獎(第二完成人)、教育部自然科學一等獎(第三完成人)、國際無線電科學聯盟(URSI)2014年度青年科學家獎、美國SUMMA研究生獎金、德國Hildegard Maier研究基金、IEEE Transaction GRS最佳論文前三名等。合作發表專著2部,第一作者SCI論文11篇。研究方向為合成孔徑雷達成像和智能信息獲取、電磁散射理論和新體制遙感等。
消息來源:http://news.fudan.edu.cn/2014/0829/36723.html
徐豐:一心向“SAR”的科研人
2016年8月10日,高分三號衛星成功發射升空,這是我國第一顆分辨率達到1米的C頻段多極化合成孔徑雷達(簡稱SAR)成像衛星,代表著我國星載SAR技術已到達國際先進水平。
SAR是一種主動式的微波對地觀測系統,可安裝在飛機、衛星、宇宙飛船等飛行平臺上,它是名副其實的“千里眼”,可以全天時、全天候對地實施觀測。中國是一個自然災害多發的國家,而災害發生往往會有惡劣天氣相伴,這時光學成像衛星經常會“失明”,而SAR則能“臨危不懼”、穿透云雨進行觀測,為救災搶險等工作提供第一手寶貴數據。同時,SAR還能被應用在軍事偵察方面,可以有力支撐海洋權益的維護,在“南海爭端”等特殊情勢中都起到了舉足輕重的作用。
在復旦大學電磁波信息科學教育部重點實驗室副主任徐豐看來,隨著國內外星載SAR技術的迅猛發展,SAR數據解譯和信息獲取已是國家急需發展的軟實力。“現在是SAR遙感的黃金時代”,他說。
從名師•致力“SAR”研究
2003年,徐豐作為直博生進入復旦大學時,導師金亞秋院士正擔任國家重點基礎研究“973”項目首席科學家,這是我國微波遙感對地觀測領域第一個“973”項目,徐豐作為技術骨干參與到該項目中。他們的工作獲得國家自然科學獎二等獎,徐豐被列為第二完成人,他個人還因此獲得全國優秀博士論文提名獎。從2006年開始我國連續成功發射多顆遙感衛星,他們所做的基礎研究積累逐漸開始得到應用。
初識“SAR”,徐豐便為自己創造了一個閃亮的開端。直博四年多,他取得了數個極具亮點的工作。2005年,針對極化SAR對復雜地表分類研究,他提出去取向理論及其地表分類方法。該方法獲得2006年度IEEE遙感學會最佳論文提名,后來成為極化分解技術的標準處理步驟,其關于極化SAR英文專著也被IEEE遙感學會網站列為推薦參考書,被國際同行稱為代表極化SAR新進展的5部專著之一。
雙向解析射線追蹤(BART)算法,也是一項可圈可點的工作。該方法解決了復雜電大尺寸目標在粗糙面環境中的復合散射計算問題,同時實現了給定網格模型計算復雜度與頻率無關的性能。這個成果讓徐豐榮獲2007年高等電磁學領域著名的美國SUMMA研究生獎金。該獎勵每年全球只有1名獲得者,迄今為止,徐豐是唯一來自中國大學的獲獎者。另外,基于這一理論成果,他日后在美國工作期間又分別提出BART與矩量法、矢量輻射傳輸混合的算法,開發了海面艦船的雷達散射截面估計工具和遙測信道估計工具,其中,遙測信道估計工具已轉化為商業化軟件產品,現被美國愛德華空軍基地使用。
“我的導師對科研事業很嚴謹,一直兢兢業業、勤奮工作。他時常告訴我們,無論我們干什么都要Professional(有職業精神)。”談到當時的工作,徐豐說。帶著這種“職業精神”,他漂洋過海,到美國大氣海洋局(NOAA)衛星應用研究中心開展博士后研究。
“我在NOAA參與了美國下一代NASA-NOAA聯合極軌衛星項目研究。”期間,徐豐開發了基于貝葉斯理論的海面溫度測量數據的質量控制算法,同時為遙感數據同化系統提供均一化處理,并且獨立設計開發了NOAA官方的數據質量監測系統(IQUAM)。IQUAM系統自從2009年正式運行以來,得到了國際同行廣泛認可,現被納入為國際高分辨率海溫組織GHRSST的關鍵部件之一。徐豐也因為這項成果獲得了NASA-NOAA聯合極軌衛星項目部的表彰,及CSU-NOAA聯合大氣研究所的杰出服務獎。
在美國工作將近6年,博士后出站后,他還先后在美國宇航局和美國智能自動化公司任研究科學家,主持多項美國宇航局、國防部、國土安全部資助的先進技術研究項目。“這段經歷對我日后項目的申請和科研團隊的管理有很大的幫助。”徐豐總結說。
夯基礎•創新體制成像
2012年,徐豐入選中組部第三批青年“****”,一年后全職回國工作,擔任復旦大學電磁波信息科學教育部重點實驗室副主任,帶領團隊圍繞SAR進行多項國家重大需求相關的前沿研究。
“現在中國發展很快,把時間貢獻到祖國的發展進程中,是一件很有意義的事。”這是徐豐對回國原因的闡述,3年多來,他一直在用行動踐行著這一點。
要夯實SAR對地觀測技術的物理基礎,徐豐認為,從電磁散射建模和成像仿真出發是一個很好的選擇。他提出了映射投影算法(MPA),實現了包含各種自然地表和復雜人工目標等場景的極化SAR成像仿真,并開發出SARSIM仿真平臺。“我們希望為系統開發設計人員和圖像處理人員提供一個仿真工具。”他補充說,“我們可以先通過計算機仿真來預估系統性能、算法效率、實驗結果,減少大型實驗次數,提高試驗成功率,降低測試成本,縮短研發周期。”該仿真平臺隨專著公開發布后,獲得業內人士廣泛關注。應用該技術,他與復旦大學無錫研究院等機構合作開發的POLSAR-EYES軟件,也獲得軟件著作權。由于在建模仿真方面取得的突出成果,他榮獲了國際無線電聯盟青年科學家獎。
“我們還結合不同目標的電磁散射機理來做目標識別。”徐豐深知,SAR圖像中體現出來的目標特征與光學影像完全不同,必須從雷達波與目標相互作用的物理機理出發來解讀SAR圖像。憑借復旦大學團隊多年來在電磁散射理論研究方面的積累,他目前正帶領團隊進行基于散射機理的SAR目標識別技術攻關。最近他們在國際權威期刊IEEE地球科學與遙感匯刊上發表的論文中,結合電磁散射理論和深度學習技術開發了SAR自動目標識別算法,在標準數據集MSTAR上測試獲得99%的分類精度,達到國際領先水平。
毫米波三維稀疏陣列ISAR成像技術也是他正在專注的焦點。該技術針對移動中目標,可用于探測進出關口的行人所攜帶違禁物品,解決大流量關口的安檢這一難題。目前,在某所資助下,他已成功開發該技術的改進版樣機。
育人才•教學科研并重
“科研與教學應該相輔相成,互相促進”,科研一線的工作,令徐豐對教學產生了新的認知。他認為,教材固然是已經成熟的體系,但對學生的傳授不應該局限于“溫故”,還要“知新”,他把在科研前沿所探索到的新的知識、思想、技術,甚至體會都“搬”到課堂上,讓學生近距離了解科學前沿的情況。同時,堅持授人以漁,讓學生掌握自主學習的能力。
當然,這一切都要以志向和遠見作為基礎。在他看來,鼓勵學生樹立偉大的志向和超凡的遠見,是培養高層次人才的關鍵因素。沒有志向和遠見是做不成事業的。“學生是需要引導的,國家輸送了好的苗子進來,沒做好引導工作就等于是沒能肩負起自己的責任。”
2014年,徐豐獲得 IEEE 遙感學會青年成就獎(Early Career Award)。IEEE青年成就獎只獎勵35歲以下、具有重大學術貢獻潛力的青年學者,每年全球只有一名獲獎者,徐豐是首次榮獲該獎的亞洲學者。他目前還擔任IEEE地球科學與遙感快報副主編、遙感學會上海分會主席、多個國際會議組委會成員等職務,可以說,徐豐已經是國際SAR領域的一顆新星,但他依然有條不紊地走在SAR研究之路上。
除了繼續做好之前的工作,他還希望在高分辨率極化SAR的災害監測上取得一定突破。挑戰自然會有,但他更看重決心和毅力,“只要靜下心來鉆研,總能做出成績的。”徐豐淡然道。
來源:科學中國人 2016年第10期