在4月18日理工科技学部第六届研究成果海报展上,现场一个贴满二维码的人形模特吸引了所有人的注意,大四计算机专业的邝冰然同学手持平板电脑绕人形模特一周,屏幕上便显示了一个3D模型,围观的同学们大呼神奇。心系山区脊椎侧弯患者这个项目叫“基于移动设备的脊柱侧弯人体三维重建”,由计算机科学与技术专业的杨嘉宇、胡瑞华、邝冰然、刘宗栋四位同学在张慧博士的指导下共同完成,获得了本届学部最佳海报奖。

该研究团队从南方医科大学提供的数据了解到许多山区儿童因为早年习惯问题造成脊柱侧弯,却因为医疗条件不足未能得到及时治疗,就萌生了开发一个利用手机测量的软件代替X光对脊柱侧弯进行测量的想法。用手机相机拍摄身体外部,软件会生成数据并传输到医院,形成的三维模型可以通过3D打印出定制的治疗支具,帮助他们在成长的过程中慢慢矫正。

 

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邝冰然在海报展上演示他们的研究成果

 

邝冰然表示,特发性脊柱侧弯可致残,目前依靠支具及手术进行治疗的青少年,仅占需要支具治疗总人口的0.1%。以往支具的制造需要耗费巨大的人力,取模过程复杂。我国矫形师严重短缺,无法覆盖更多的患者。他们的研究就是致力于如何简单、快速、便宜地扫描并且制作一副支具。团队与南方医科大学陈超教授联合,采用普通手机拍摄患者身体视频,通过计算机视觉技术进行人体形态的三维重建,并在三维模型上进行脊柱侧弯支具的设计,通过3D打印的方式进行制造。这种方法可以不依赖昂贵的专业采集设备就能获得病人的数据,让更多的人能够自助采集数据,上传数据到云端,大大减少了人力的投入,一个矫形师就可以完成过去30到50个矫形师的工作量。

“这个研究项目从开始策划到最终呈现历时一年左右。一开始我们对医学领域了解不深,走了很多弯路。我们的导师张慧博士及南方医科大学专业医生一直帮助我们解决难题,我们也翻阅了大量的前沿材料,对医学知识的了解也越来越深,便慢慢摸索到正确的道路。特别是张慧博士每周都会跟我们开会,密切关注项目的动态并给予指导。”杨嘉宇说。功夫不负有心人,该项技术获得了广州市科技计划重大项目的资助。杨嘉宇表示:“这个系统将来会正式面向大众推广,与南方医科大学合作推出应用,现在已经进入研发阶段。”

UICer如何玩转无人驾驶无人驾驶近年来已成为热门话题,互联网行业及各大汽车厂商都开始研究无人驾驶这一项目。今年理工学子也涉足了该领域的研究。海报展上,计算机科学与技术专业冯嘉艺、杨依依的研究项目“自动驾驶中的交通标志检测与识别”以及傅永升和邬可夫同学的研究“端到端自动驾驶汽”,让大家切身了解无人驾驶技术如何实现的。

无人驾驶课题是理工的基础知识和计算机学科知识的综合应用,包括数学微积分、线性代数;计算机编程语言、算法数据结构、操作系统、图像处理、计算机网络、机器人、人工智能等。

冯嘉艺表示,在研究过程中,所学的都是全新的编程语言,是一个很大挑战,但对即将毕业的自己来说也是很难得的学习过程。“在自动识别交通标志的系统开发中,需要学习到卷积神经网络,这是我从没接触过的,既先进又抽象。但是其过程复杂又有趣,找出错误并更正的那个过程非常开心,而且很有成就感。”冯嘉艺说。

 

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数据科学专业课程主任轩辕哲博士和同学们讨论无人驾驶课题

 

因为老师在课堂上讲无人驾驶的技术时,邬可夫觉得传统的无人驾驶技术有一些弊端,想研究更精准的无人驾驶技术,便选择研究端到端的方法。邬同学说,简单来说,端到端就是通过人的操控让机器建立起一个精准驾驭的模型。同学们第一次接触端到端的方法,对环境的配置,一些网络的结构都不太了解,并且这是一项最新的技术,网络上的资料也比较欠缺,他们花了大量时间在获取相关的资料上。他们最终坚持了下来,通过不断的实验、探索、解决问题、优化系统,让这项技术更加完善。课题指导老师轩辕哲博士在指导项目中非常认真严谨。杨依依告诉记者,“如果用一个词语来形容轩辕老师,我们都会选择‘负责’。课题期间,轩辕老师每周都会给我们开会,给予我们指导和建议。他真的可以称得上是一位好老师!”据轩辕哲介绍,“无人驾驶”项目将逐步完善,并最终在校园中应用。预计在不久的将来,UIC校园中会有两辆无人驾驶接送车供师生乘坐。

 

本文刊载于第六期《博雅行》,欢迎在校园各取阅点“拿一份”阅读更多内容。

第六期《博雅行》电子版:http://web.uic.edu.hk/cn/mpro/148-mpro/magazine/4744-2018-07-02-08-22-25

 

文:王子祺(大二 计算机科学与技术)黄楚璋(大一 应用翻译)廖秋娴

图:郭睿(U新社) 廖秋娴

编辑:温铭辉

(来源:新闻公关处)

 

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