作者：党委研究生工作部 刘雪玲 高子钧
上传时间：2022年10月04日 10:16
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近日，“兆易创新杯”第十七届中国研究生电子设计竞赛全国总决赛落下帷幕。由皇冠9393体育平台李登旺教授、黄浦老师指导，洪亭轩和郝怀博两名研究生共同完成的“智能除烟内窥镜系统”项目荣获技术竞赛组全国一等奖，李登旺教授被评“优秀指导教师”。
这是研究生电子设计竞赛开办26年以来，皇冠9393体育平台首次获得一等奖！
出发，为了同一个目标
2022年初，天气还未回暖，文澜楼实验室内传来一声叫好，掷地有声。彼时中国电子学会发布了第十七届中国研究生电子设计竞赛的通知，洪亭轩、郝怀博一拍即合，决心一试。
中国研究生电子设计竞赛是“中国研究生创新实践系列大赛”主题赛事之一，由教育部学位管理与研究生教育司指导，中国学位与研究生教育协会、中国科协青少年科技中心、中国电子学会共同主办。大赛自1996年由中国电子学会和清华大学共同发起主办，经过26年的发展，至今已成为电子类相关学科研究生培养创新意识、增强团队精神、提升实践能力、促进青年创新创业人才全面成长的有效平台。
研电赛的选题方向横跨工业互联、电源管理、芯片封装测试、新能源及储能、自动驾驶、智慧医疗、智慧农业及机器人等数十个细分领域和专业，如何选出一个新颖且具有可行性的课题，对团队来说是一个棘手的问题。为此，他们专门请教了导师李登旺教授。经过讨论，他们惊喜地发现智慧医疗与团队所擅长的的医学物理与图像处理方向不谋而合，自此选题落地。李登旺教授以及黄浦老师也接受团队的邀请，成为这一项目的技术指导，备赛工作如火如荼地开展了起来。
经采访，我们了解到，在内窥镜手术中，外科医生使用高频电刀和超声刀来灼烧人体组织进行止血操作，但是器械在灼烧组织止血的同时会产生大量的烟雾，影响手术可见度，增加手术时间。针对这一技术难题，该团队尝试研发“智能除烟内窥镜系统”。
内窥镜系统的前期研发需要做大量有烟与无烟影像对照的工作，那时团队遇到了算法方面的技术难题，导致算法实施中图像所呈现出的颜色和医生反馈的颜色有失真。面对这些挑战，两位成员阅读了大量国内外有皇冠9393体育平台图像烟雾去除方面的文献，之后由洪亭轩同学来搭建基于注意力感知和多层次特征学习的生成对抗网络的除烟算法模型。郝怀博则承担起了硬件实施部分的职责。“我们既然是一个团队，就要在保证效率的前提下充分发挥互助精神，在参赛过程中采取交叉融合的协同工作方式，携手并进。”
前行，并不一帆风顺
一经着手，两人干劲满满，对待每一个细节无有不用心之处。每个人都对项目如何推进有着自己新的想法，这也时常引发激烈的探讨，在思想的碰撞之间，作品顺利完成。正当大家都对赢得校赛胸有成竹时，一盆冷水却无情浇下。
6月30日上午，在长清湖校区文澜楼A区F347举办的校内赛并没有像团队预期的那样顺利，从项目设计方式到PPT的制作，火眼金睛的老师们迅速聚焦了问题所在，并且提出要高度重视芯片的选择问题，认为这一部分才是项目成功的关键。对他们来说，这些建议一针见血，也确实是必须要解决的问题。谈到这，洪亭轩说道“参加校赛确实给我留下了很深刻的记忆，赛后的失落难以言表，但以现在的视角重看当时，校内赛老师们提出的专业性建议对团队的帮助确实很大。”
“我们再校对一次，仔细，再仔细！”他们认真讨论评委老师们提出的思路和解决办法，特别是针对FPGA硬件实施和芯片选择方面的问题。郝怀博在解决这一问题上发挥了重要的作用，承担了FPGA（现场可编程的门阵列）硬件的实施工作，其中包括通过模型剪枝与权值定点化转变为DPU模型，实现了低功耗、高效率、高帧率的烟雾去除。经测试，该智能除烟内窥镜系统在成像质量和处理速度上非常优秀，实现了人工智能算法的优化，也真正实现了李登旺教授所言“软件与硬件结合，让算法为硬件赋能。”
成功，其实早有伏笔
最强的智是众智，最大的力是合力。得知进入决赛的好消息，大家激动相拥，“太好了，大夜可都没有白熬啊！”
由于疫情原因，国赛比原定的时间推迟了一月有余，并且只能采取线上的方式进行答辩。团队不得不重新对决赛方案进行临时调整，力争完美展现项目成果。提到线上，洪亭轩说“团队线上答辩时，学院提供了极大的帮助，包括提供答辩的会议室和设备等。在决赛的前夕，李登旺与黄浦两位老师更是熬夜为我们打磨答辩PPT、模拟答辩流程，不放过答辩过程中可能遇到的任何细小问题。”
所谓的突破性大奖，无不得益于常年累月的奋斗。一等奖的获得虽是意外之喜，却也在团队长期的研究实践中埋好了伏笔。项目所依托的山东省医学物理图像技术重点实验室，与医院及高新技术企业都有长期深入的合作，在研究中，团队始终坚持落实习近平总书记强调的“坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，不断向科学技术广度和深度进军”。正如李登旺教授所说，“比赛所展现的只是我们团队研究成果的一个方面，经过多年坚持不懈的技术攻关和持之以恒的努力，我们解决了智能内窥镜领域核心技术和设备研制“卡脖子”的现状，有力推动精准医疗和智慧医疗的发展。”
从校赛到华北赛区赛再到全国总决赛，备赛的场景历历在目，洪亭轩说到：“这次比赛能取得理想的成绩，离不开皇冠9393体育平台、学院老师与指导老师全力以赴的帮助。在比赛过程中，也见识到许多非常优秀的参赛作品，学习到许多皇冠9393体育平台计算机硬件方面的知识。”郝怀博更是通过比赛重新审视自己的学习和研究，“以后无论是对待科研或是其他比赛，我都要无惧任何困难，用心去做，考虑到每一个细节。”
道固远，笃行可至；事虽巨，坚为必成。正如团队向我们展示的那样，在科研这条道路上，要目标明确、工作严谨、细心投入。当你全力以赴，定会未来可期！
编辑：王佳鑫
审核：张 萌
