挑戰杯“揭榜掛帥”專項賽安徽大學代表隊
讓車輛更準確迅速地檢測疲勞、分神駕駛,及時提醒司機,減少交通事故。近日,第十八屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽決賽在貴州大學舉行。來自安徽大學電子信息工程學院的“CICG疲勞駕駛識別小學生”項目團隊從全國466支隊伍中脫穎而出,榮獲“揭榜掛帥”專項賽特等獎(最高獎)。
“CICG疲勞駕駛識別小學生”團隊由安徽大學與中國科學技術大學聯合組隊,電子信息工程學院陳杰、黃志祥、李迎松教授擔任指導老師,電子信息工程學院2021級碩士研究生鄧英劍(隊長)、徐睿、李倩、鄧毓、杜文天與中科大研究生崔家輝、沈慶、劉淇、盛長生、孫偉韜共同組隊參加華為云揭榜掛帥專項賽。
“揭榜掛帥”專項賽由全國競賽組委會在第十八屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽框架下推出舉辦。大賽秉承“以國家重大需求為導向、以競爭協同機制為手段、以解決實際問題為目標”的思路,聚焦“卡脖子”技術,瞄準社會重大課題及現實問題等,以“政企發榜、競爭揭榜、開榜簽約”的方式,由政府、企業等單位提需求出題,組委會面向高校廣發“英雄帖”,學生團隊打擂揭榜。經資格審查、專家評審,最后在全國遴選出21個前沿性、應用性和可賽性較強的選題。
挑戰杯“揭榜掛帥”專項賽國賽現場
華為云計算技術有限公司發榜設立的“基于端云算力協同的疲勞駕駛智能識別”賽題為其中21項賽題之一。該賽題以國家重大戰略需求為導向,聚焦數字經濟領域中智能駕駛場景(疲勞/分神駕駛檢測),利用端側算力單元與云上算力中心協同,讓車輛能夠更準確更迅速地檢測疲勞、分神駕駛,及時提醒司機,減少交通事故。選手要解決的核心難題是如何結合與協同端云算力,研發端云算力協同應用系統,讓疲勞、分神檢測更迅速。該賽題共吸引全國466支隊伍、2042名學生報名參賽。
“CICG疲勞駕駛識別小學生”項目團隊需要結合與協同端云算力,研發端云算力協同應用系統,快速識別出駕駛過程中的閉眼、哈欠、打電話、左顧右盼等疲勞/分神行為。為兼顧行為識別精度和速度,團隊綜合利用計算機視覺領域的目標檢測、關鍵點檢測、細粒度分類等核心技術,采用剪枝、量化、蒸餾、batch推理等模型優化策略,以及異步、多線程、pipeline并行等應用層面優化。
來自安徽大學電子信息工程學院的項目團隊從全國466支隊伍中脫穎而出
2023年1月至9月為專項賽初賽階段,項目團隊不斷突破,迭代優化算法,設計代碼,上云比測,最終以95.49分的成績挺進全國前五十強,成功進入全國復賽。進入復賽意味著更高難度的挑戰,復賽階段的考核分為云側自動判分和線上答辯評分兩部分。云側部分,參賽選手基于華為云AI開發平臺ModelArts開發,提交適配云側ModelArts的算法包;端側部分,選手需要遷移算法到端側做方案驗證。復賽階段難度提升,不僅需要團隊能夠精準識別分心駕駛行為,還需要準確記錄各類型駕駛行為的起止時間,誤差到毫秒級。
面對挑戰,團隊積極尋求解決方法,共同協作。團隊隊長鄧英劍談到,為解決上述挑戰,團隊從全天時、高精度、耗時短、可擴展四個維度展開,設計基于多教師蒸餾的模型輕量化、難樣本(閉眼、鏡片反光、鏡框遮擋、夜間行車等極端條件)自適應增強策略、高效時間回溯模塊、基于知識蒸餾的增量學習等一系列創新方法,均衡提升駕駛行為精準性和時效性。為進一步驗證所研方法的車端應用有效性,團隊采用華為云ModelBox開發框架,將算法部署至AI開發板,通過語音提醒方式,實現車載端疲勞/分心駕駛行為實時識別和預警,且在白天和夜晚均具有強泛化性,展現出極強的產業化應用價值。在團隊的共同努力下,取得了全國特等獎的優異成績。
項目團隊取得國賽成績的重大突破
電子信息工程學院指導老師陳杰表示,此次挑戰杯“專項賽”取得全國特等獎不僅是團隊成員共同協作創新的成果,更離不開學校及學院各層領導的關懷和指導。為積極推進安徽大學雙一流和學院高峰、一流學科建設,電子信息工程學院積極落實本科生、研究生高質量復合型人才培養目標,特別是圍繞創新創業競賽方面,推出了一系列針對性的建設政策。學院各級領導、各指導教師,從賽題遴選、技術研討、復賽場地布置、復賽答辯、車載端部署驗證等各環節進行有組織推進,為學生參賽提供一系列指導和幫助,最終取得了國賽成績的重大突破。
據了解,項目團隊長期圍繞深度學習、自動駕駛、多源遙感圖像智能解譯等方向開展關鍵技術攻關和產業化應用。目前已在國內外高水平期刊發表相關成果二十余篇,授權及實審國家發明專利、美國發明專利二十余項。先后主持國家自然科學基金,安徽省自然科學基金,中國、安徽省、合肥市博士后科研,航偵局,中國電科38所技術委托等項目十余項。團隊獲得2023年第三屆“天智杯”人工智能挑戰賽“XX目標細粒度智能識別”兩個科目全國第三名和第四名。陳杰獲得2021年第一屆全國博士后創新創業大賽安徽省銀獎,被授予“優秀博士后”。獲得《Research》2022年度最佳論文獎。2022年獲得合肥市種子基金資助。
(記者 彭旖旎 通訊員:陳杰、馬方彤)