Intel杯竞赛总结

来源：互联网发布：合工大网络公选课编辑：程序博客网时间：2024/05/02 00:32

部分内容比较恶心，见谅

本文发表在2008年第23期的《计算机教育》杂志上

竞赛总结

2008年英特尔杯大学生电子设计竞赛嵌入式系统专题邀请赛邀请中国大陆，香港，马来西亚，印度及美国共72所高校，160支队参加。全国专家组对参赛作品进行了认真评审，评选出本次竞赛的“英特尔杯”获得者，一等奖13支队，二等奖27支队，三等奖61支队。我们三人（陈超、何军、马翌伦）所做的作品“互动视窗”，获得了全国一等奖。回想整个竞赛的过程，我们感到收获颇丰。

作品针对博物馆文物展示等应用，通过对参观者手势、语音、意念行为等信息进行识别和处理，构建了一个方便、自然、人性化的嵌入式互动平台。在EC5-1719CLDNA平台上，针对特定应用增加了摄像头、扬声器、可控展品台等硬件装置；研究了手势和人脸的识别与跟踪、非特定人中英文连续语音识别等人机交互技术；改进了基于手形结构特征的识别算法，建立了手势缺陷图的判断方法；基于Linux实现了具有物品展示、多媒体评论、娱乐等功能的互动平台，充分展示了基于视觉、语音等多通道交互的优势。

前期的重视

在大三的时候，我们就从徐成老师那里了解到，在嵌入式领域有一个最高级别的竞赛――英特尔杯大学生电子设计竞赛嵌入式系统专题邀请赛。秦云川、罗正钦、黄春毅几位学长，在2004年的比赛中取得了二等奖。因为一直在学习嵌入式系统，那时便对这个竞赛十分向往。在这些竞赛之前，也参加过许多次其他竞赛，虽然没有取得特别好的成绩，但在选题、设计等很多方面都给我们积累了经验，这些经验都在这次嵌入式专题邀请赛上发挥了作用。

不惜代价选好题

这次比赛，我们花了将近一个月进行选题。现在看来，花这么久的时间选题，是完全有必要的。好的主题能很好的拔高作品的水平，比如华南理工大学代表队就凭着对残疾人的关怀和较新的技术获得此次竞赛最高奖－“英特尔杯”。过时的、没有创新主题，在定题的那一刻起就注定不会得到大奖。

我们总结出来的选题方法有两种，一种就是先有技术，再找应用；另一种就是先定应用，再找技术。我们用的是前面一种方案。因为在07年底，我们就在初步的思考这次竞赛的选题问题，当时王晓栋学长提出了动作识别这种技术，大家都觉得这种技术很新很有前景。马翌伦从那时起就开始学习一些相关的技术。

选题不能只靠三个人，必须集思广益。每一个人的知识结构都不一样，思维方式都不一样。在交流中能激发出灵感的火花。选题初期，我们上网浏览了一些前沿科技及许多创意产品（http://www.ted.com/，http://www.patent-cn.com/），这些东西极大的激发了我们的灵感。创意产品往往能关注平时不被人注意的细节。因为他们对生活的细致观察而衍生出的创意，往往能让人会心的一笑。杨志邦学长每个星期一、星期四组织我们开一次会，了解我们的进度，给我们提一些建议。在浏览过大题创意与技术之后，我们提出了几个方案，在会上讨论。最后又每人选择一个方案做详细的分析。当时召集了徐老师全部的研究生开了个会，在会上，我们针对自己所分析的题目做了陈述。学长学姐们针对我们的方案提出了非常多好的意见，对我们的选题影响最大的是周志顺学长的想法，这个想法就是 “互动视窗”的雏形。他的想法来源于科幻电影《人工智能》中可以与人交流的电脑，提出做一个具有智能的系统。这个想法出来之后，大家都很高兴找到了好的切入点。在这次会上，秦云川学长在选题大方向上提出了建议，就是要“好玩”。

会后，我们针对这个想法，查阅了相关的技术。初步定下了使用手势识别、人脸跟踪、语音识别、三维建模等技术来构建这样一个未来系统。这时出现了一个问题，如何把这些技术有机地融合在一个应用中，使任何一项技术的出现都不显得突兀。这个问题困扰了我们很久，直到在到深圳实习的火车上，马翌伦想到最近博物馆免费开放，大量游客拥入使得博物馆不堪重负的问题。最后我们决定将系统应用到博物馆中，以一种新的交互方式来做博物馆的导览系统。定下了应用场合之后，我们又在想如何将这技术变成在博物馆中具体应用。在实习的公司开会的时候，我将手机立在桌上旋转，想到了博物馆中文物的旋转，这时又联想到大一时做过的全息成像实验－从不同角度来看二维底片上的全息图像能看到图像中物品的不同侧面。我想在系统中使用人脸检测来得到人的观察角度，再使用步进电机控制物品在摄像头前的角度，从而实现在二维的显示器能看到类似全息图像的效果。我跟在一旁的徐老师说了这一想法，徐老师同意了，并针对一些技术细节提出了建议。从深圳回到学校后，又产生了许多想法，最后排除了一些技术上过于复杂或意义不大的想法，最后定下了我提出的全息物品展示、细节点评、多媒体留言、拼图游戏等几个功能。后来，又召集徐老师的研究生开了几次会，大家觉得功能上基本上可以了，会上讨论得较多的是技术难度和实现方法的问题。秦云川学长提出首先要将系统的骨架搭好，在这个基础上一步一步增加功能。这一点意见对我们的帮助是极大的，在后来的开发过程中，我们发现整合模块比开发模块更加耗时。

在最后的选题中，有一个“这个系统放在哪？”的问题。如果系统放在博物馆门口，那么文物就放在博物馆里面，为什么参观者要在门口看我们的系统而不进去看实物？如果不放在博物馆，那么放在哪？做成一个远程系统？让用户在家中的电脑上参观？这样做的工作量在剩余的时间里是不可完成的。经过多次的讨论（即使是在开始了功能的开发之后），我们决定放下这个问题。竞赛要的是一个概念，不是要做出一个尽善尽美的产品。而事实上，在整个开发完成之后写文档的时候，将思想整理之后，我们也发现这确实是一个可以忽略的问题，我们的系统有大量可用的地方。

在选题上，我们觉得有下面这些经验：

1. 不用追求做出在网上找不到的系统。在之前的一些竞赛中，我们总是想要做出GOOGLE搜不到的系统。事实上，这样的系统几乎是不存在的，事实上，网上也有与我们的作品类似的产品，但技术不同，应用不同，理念不同。有自己的闪光点，有自己的理念在里面才是最重要的。

2. 多积累知识，不光是IT方面的。思想不能局限。一个人能不能创新，跟他的知识面有多宽有关。

3. 作品的所要具有的关键点是：新技术用在好应用（一定要有好的应用背景）上，好玩，炫，创新。

4. 功能之间有机结合。

5. 交流产生灵感，集思广益。

6. 平时多观察，创新源自细心观察。

快速学习

计算机科学涉及到海量的知识，不可能学会全部这些知识，能做的只能是学会如何学习这些知识。在选好题之后的开发阶段，遇到很多之前没有使用过的技术，只能现学现卖。凭借以前的经验，我们能区分什么是一定能实现的，什么比较难实现的。依据所要做的工作的重要性来给他们排序，从重要的开始做。

网络能使我们的学习效率大大的提高。针对我们所做的工作，英文的文献有更高的参考价值，所以善于查找英文资料十分重要。很多比较新的技术都只有英文的。

另外阅读公认的经典图书也能最大程度地提高学习效率。经典书籍经历考验，被大家证明是对相关技术阐述得最深刻的。阅读这样的书籍能快速掌握技术的精髓。

交流使大家的思想得到交换，加速对知识的理解。

精益求精，细节决定成败

在开发的过程中，经常又能想到新的点子。例如在做语音识别的时候，我阅读了大量国内外的文献，发现在我们所做的中文语言识别的功能的基础上可以比较方便地增加英文语音识别的功能。如果实现了多语言的语音识别，无疑又将是作品的一大亮点。不出所料，最后非特定人的中英文多语言语音识别得到了评审老师的好评。

在开发的最后阶段。所有的功能都基本上实现了，但是它们之间的融合还不是太好。虽然大的功能都基本上完成了，刚细节上还是有很多有待改进的地方。这个时候要想到如何流畅地给评委演示作品了，要想办法把系统中的各个功能融合为一个整体，可以在确保系统的稳定性的前提下，增加一些不需要花很多时间，但又能给作品锦上添花的功能，例如做一些美化。要果断的去掉一些影响系统整体性能的功能，使作品演示过程更流畅。

在到上海参加最后的评审之前，我们到南昌参加了“安利杯”计算机作品赛。那次参赛及时地暴露出了我们作品中大量的问题：各个功能之间的衔接不好，系统不稳定。在去上海参加评审的最后十几天的时间里，我们针对这些问题做了修改，请没有见过我们作品的人来看，了解他们的评价。最后，作品的整体性能有了很大的提高，功能之间的转换十分流畅，各个功能之间的融合也十分好，每个功能都有它存在的必要性。

组委会要求每个作品都要有一份设计报告，用于说明作品的内容和开发的过程。学长们多次强调这是一个耗时的工作，也是最后决定作品水平的关键点。我们特别针对摘要部分做了细致的编写，因为这是评委了解作品的首要部分，评委第一眼看到的就是这个部分，一定要给评委好的第一印象。另外，我们还细致地检查了文章的错别字，统一每个人所写的部分的风格，自己用OFFICE制作图表，确保图表清晰。用毕业论文的格式排版，保证文章的专业性。即使是在外地出差，我们晚上也在宾馆里修改报告。最后，得到了一份令自己满意的设计报告。

抽象，拔高

将作品中的理念抽象出来，可以将作品的水平提高一个层次。我们长期地沉浸在作品所实现的功能中，已经难以抽身出来从一个旁观者的角度来分析，看到的只是它所实现的功能。在写报告的过程中，我们试图把作品所蕴含技术抽象到理论层面，用一种新的角度来诠释我们所做的事情。徐老师提出，随着人脸位置改变展品的观察角度，可以认为是对人的意念行为的理解：人脸向左，表明他要看展品的左侧，我们的系统通过对人脸的跟踪，能够理解人的意图。通过对几个方面的重新诠释，使我们的作品的整体水平得到了极大的提高。

使自己满意，不留遗憾

在开发的最后阶段，心理的变化是十分微妙的。这时候不知道面对国内外的顶尖的高校，自己作品的水平到底如何。因为长期面对自己的作品，已经麻木，不知道自己的作品是否能引起别人的兴趣，不觉得它好玩了。只有一些来参观的老师或学生的鼓励才能让我们觉得“互动视窗”还是蛮好玩的。

这个时候，徐老师告诉我们要摆正心态，“让自己满意，不留遗憾”。抱着这样的心态，我们为赴上海参赛做好了充分的准备。

充分准备，树立自信

只有做好了充分的准备，针对各种情况都想好了应对方案，在面对评委时才能表现出自信。在去上海前的几天时间里，负责陈述的我做了大量的练习，两次在会议室给二三十人做陈述，数次在小范围内练习陈述。陈述所用的PPT几经修改。即使是答辩前一天在宾馆里，面对同行的队员、老师，也做了两次陈述，并对陈述做了最后的修改。这样充分的准备，保证了面对评委时能从容的展示我们所做的工作。

在填写答辩流程单时，我们字斟句酌，在写好之后构思好了整个答辩的过程。在答辩现场，当别人在匆忙地写流程单时，我们在从容地等待答辩开始。

在向评委们做完陈述报告后，我们给评委们演示了作品。一切都如之前的练习一样顺得，只是由于现场环境的原因，有一个小功能没有演示成功。不过瑕不掩瑜，二天后，我们接到了进入复赛的通知。一共有十六支队进入了复赛，复赛中有很多评委对我们所做的作品表现出极大的关注，我们所做的工作也使评委们信服。

致谢

首先要感谢的是徐成老师，使我们有机会参加这一高水平的赛事。他提供了一个极好的学习氛围，让我们能够安心做开发，并给我们在很多问题上给予了指导。感谢刘彦师兄在大方向上给我们的指导。感谢秦云川师兄凭借自己的经验给我们在选题、开发等各个方面所做的指导，这些意见使我们少走了很多弯路。感谢杨志邦师兄每周来给我们开会，一直跟踪我们的进度，发现我们存在的问题，给提出大量宝贵的意见。有他的督促，我们才不至于懈怠，工作才能按时按量完成。感谢周志顺师兄贡献了大量的绝好的创意，他的创意是“互动视窗”的原型，感谢一针见血地提出问题，使我们能反思自己所做的事情。感谢徐成老师所有的研究生、本科生，抽出时间来当我们的听众并提出宝贵的意见，他们的意见使我们的作品更加完善。

最后要感谢教务处给我们提供的大力支持，感谢湖大这样一所优秀的高校使我们有资格参赛。