首届「全国人工智能大赛」初赛获奖名单出炉，看赛道亚军分享赛前、赛中、赛后
原标题：首届「全国人工智能大赛」初赛获奖名单出炉，看赛道亚军分享赛前、赛中、赛后
按：经过一个多月的激烈角逐，首届「全国人工智能大赛」初赛完成了比拼。经过客观评审和严格的主观评审之后，官网公布了双赛项初赛综合排行榜，并宣布了初赛综合排行榜前100支团队晋级复赛的获奖消息。赛后，采访到了初赛中「AI+4KHDR」赛项第二名获得团队——lzq_cris。该团队共两位参赛成员，均为算法工程师。针对晋级作品中的算法、预处理、后处理、工程设计等创新思路，以及他们眼中的「全国人工智能大赛」，两位工程师给出了这样的回答——「AI+4KHDR」赛项官网：https://www.kesci.com/home/competition/5d84728ab1468c002ca1825a赛前时分，我理解的 AI+4KHDR：可以向我们简单介绍一下你们的团队吗？是怎样的原因驱使团队参加了本次大赛呢？lzq_cris：我们来自大疆影像部，团队成员一共为2人；在比赛整个过程中，我们两个人会共同进行论文阅读和代码编写部分。了解到这次的比赛是一个偶然，但之后我们发现大赛的主题与我们部分工作内容相关性较强。因此，一来希望通过参加大赛锻炼自身能力，同时也想借此机会认识更多在降噪超分方面的大牛。：针对AI+4KHDR赛项，团队是如何解读该赛题的呢？能和我们简单介绍一下你心中的AI+4KHDR吗？lzq_cris：看到题目之后，我们的第一反应是超分和tonemapping（即色调映射）。更具体到AI+4KHDR，我们的解读是用深度学习的方法来实现传统4KHDR中的某些模块；同时，借助CNN强大的拟合能力和统一框架，使其有可能取得传统方法难以达到的效果。赛场秋点兵，改进、突破与分解(公众号：)：面对当前的AI+4KHDR形势，团队认为可以从哪些方面实现改进与突破呢？针对该赛道的比赛，团队的解题详细思路是怎样的呢？lzq_cris：目前来看，EDVR的框架是可用的，它借鉴了传统多帧算法的思路。但是如果能进一步约束某些模块和白盒化，效果可能会更好；这也是我们认为可以改进与突破的点。而在具体操作步骤中，首先我们会对比赛的数据进行分析，从而将任务分解成多个模块；然后再对各个模块做改进的尝试；最后达到较理想的作品效果。：作品的设计与后处理方面，都面临了哪些挑战？在算法优化方面，又做了怎样的调整来解决这些问题呢？lzq_cris：在算法优化方面，我们主要还是根据具体数据分析，然后在前后处理方面做了改进，比如：需要考虑转场等因素，然后在此基础上借助了EDVR框架进行修改。因为评估指标跟主观视觉有关系，后处理算法好不好同时影响到主观感受和PSNR，这就面临着psnr和视觉感官的权衡；最终，我们做了大量的实验来进行验证和评估，才使得作品达到了较好的视觉效果。：在比赛中是否有目前遇到无法解决的问题？如果有，你认为目前该技术难点突破的关键在哪呢？lzq_cris：在比赛过程中，我们最大的困难则在于没有一个很好定义视觉效果和降噪效果指标的情况下，如何更好的平衡评估指标。因为如果我们只考虑psnr，那么最后去噪效果会非常明显，但细节部分也都会被抹除；而只是考虑视觉效果的话，psnr就需要降低。因此，这也是目前我们所遇到无法解决的问题。赛后总结，实战得真知：从团队取得的优秀成绩，可以看出团队有很强的实力，那在本次竞赛中，团队认为自己都有哪些优势呢？lzq_cris：参加本次比赛，我们本身由于工作原因其实没什么优势，一没有足够时间，二没有足够算力。因此，我们有很多工程上的经验和想法都没来得及验证。但在分析完数据和评估指标的基础上，我们尝试了几种网络设计的方案，然后在性价比最高、出成绩最快的前处理和后处理这些方面做一些实验。实验结果最终证实了，这种做法能够更好的减少网络复杂度、节省算力和带宽；同时，通过后处理可使得网络输出尽量可控，也减少黑盒子的影响。：团队获奖作品都有哪些创新点和值得选手们参考的亮点，可以和我们分享吗？lzq_cris：在创新方面，我们主要对两个部分进行了处理；一是分析数据，二是看评估指标。其中，数据的问题我们采用了网络设计这样的方法去解决，而针对比赛本身的评估指标，我们将重心放在了更好的视觉效果方面，并采用了与之相契合的数据内容来实现。我们也认为对于每位参赛者而言，认真分析数据和评价指标会是取得优秀成绩很重要的条件；除此之外，考虑如何搭建能更好地处理视频失真的网络也是非常重要的内容。：你认为这一比赛对开发者最大的锻炼体现在哪里？能否结合团队每位成员的参赛经历和我们谈谈参加比赛对于个人成长有哪些帮助？lzq_cris：在整个比赛过程中，我们会发现整个数据量是比较大的，而且图像退化过程也比真实场景要复杂；这些都要求开发者需要有较强的分析和验证数据能力。这样，我们才能在此基础上更好地设计网络解决问题。而对于这次的参赛经历，一方面，我们借此机会了解更多前沿的降噪、超分、HDR等算法，另一方面，也结识了更多领域内的专家，共同探讨并改进相关技术。除此之外，我们本身的分析问题能力和处理数据能力都得到了一定的锻炼，这对于今后的开发之路也是大有裨益。不管最终成绩如何，这都是一段收获颇丰的经历！更多信息，关注大赛官网：http://www.china-ai.ac.cn原创文章，未经授权禁止转载。详情见转载须知。第34届全国青少年科技创新大赛科技创新作品
作者：覃吕
学校：常德市武陵区北正街小学
组别：小学组
【项目简介】
为了解决高层居民，室内晾晒衣物不容易干的问题。在老师的指导下，我通过调研、查资料和实验等方式，对现有晾衣架进行了改良，它主要有以下特点：
1、它可以从晾晒衣物的下端由下往上吹热风，也可以由上往下主动吹自然风。热风装置还可以上下伸缩，不使用时可以收缩隐藏到顶部。
2、它采用智能控制，通过温湿度传感器检测衣物周围的温度和湿度，按下它系统会根据当前湿度和温度，语音提示建议使用哪种模式下的哪个档位。
3、它的四周有上下开孔的聚热罩子，开启热风模式时，聚热罩会降下，这样就能很好的将热风集中到要晾晒的衣物上，起到加速衣物干燥的效果。
4、系统有加热模式下衣物温度过高保护设置及节能设置，温度达到75℃时，系统会关闭加热模式，空气相对湿度小于40%时，系统会自动关闭正在运行的操作。
5、它的加速风干装置，添加在普通阳台吸顶式晾衣架上面，并且采用隐藏式设计，不会占用额外的地方，既美观又节省空间。
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盛漏多功能勺子
作者：苏永吉
学校：内蒙古乌审旗第三实验小学
组别：小学组
【项目简介】
1.研究目的：改进盛漏勺子的使用功能和使用范围。
2.研究方法：调查研究法；通过市场调查发现，市面上的盛漏勺子材料多是塑料制品，并且勺子的勺头是半球形，这样的材质和结构在使用中有很多不足之处，如高温时，塑料制品就没法使用；蒸米饭时水加多了，半球形的容量太小，米和水分离很困难；吃有汤的食物时，有人喜欢吃稠的，有喜欢吃稀一些，市面上的盛漏勺很难实现这样的功能。
3.实验结果：通过生活中的摸索和实际使用，发现用不锈钢来代替塑料可以使盛漏勺的使用更广，如高温，而且更利于人体健康，勺头做成四分之三半球体使用更方便。
4.分析结论：通过使用，改进的盛漏勺子高温时能使用，利于人体健康；稠稀分离非常容易；清洗很容易。同时具备“盛”和“漏”两种功能，不仅具有普通勺子“盛”的功能和普通漏勺“漏”的功能，还可以用其炼油、洗米、洗菜、洗水果、取水等等。一把盛漏多功能勺子就具备了勺子、漏勺、洗蔬果盆和水舀子的功能！
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一种可远程实时调控的路口禁令标志
作者：陈铠涵
学校：福建泉州师范学院附属小学
组别：小学组
【项目简介】
对于有开车的叔叔阿姨对路口的禁令标志一定很熟悉，然而我妈妈就因为这个熟悉而又陌生的路口禁令标志收到了罚单。也正因为这件事才让我制作出了这个作品——《一种可远程实时调控的路口禁令标志》。
该种可远程实时调控的路口禁令标志将目前路面上传统静态、识别度低的转向禁令标志牌改造成LED全屏显示图标，利用太阳能板充电给物联网模块和LED灯供电，LED灯为可切换的夜间模式和日间模式，达到最佳节能效果；此款LED路口禁令标志可根据交通状况在执勤交警的手机客户端设置或任意切换显示路口此时通行方向的信号及时间段；路口禁令标志中使用了物联网模块，可以实现远程操控，如果与交警中心连接就可以在交警指挥中心统一控制。这样就可以让驾驶员在远处就能够看清此时路口的通行状态，从而做好行驶计划，减少违章现象。
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推式简易型马路垃圾快速收集器
作者：周道锋
学校：海南定安县平和思源实验学校
组别：小学组
【项目简介】
环卫工人一年四季夜以继日进行清扫，艰辛的劳作流出无限的汗水，换来了城镇整洁美好的环境。作品“推式简易型马路垃圾快速收集器”的研制，目的就是使环卫工人能轻松的推着清扫器行进，让垃圾便自动的掉进挂在后面网袋里，工人享受工作的轻松，减少疲劳。
本作品利用电动机带动旋转扫快速扫地；利用轮轮互动方式安装两轮靠近接触，用第二轮转动带动输送带从下而上运送垃圾；在架子前端增加喇叭口状两侧斜板，并以此扩大清扫面积，使垃圾自动滑移到中间位置，再由旋转扫扫上运送带；把架前小斜坡上的胶片触地的边缘，改成斜形或三角形状，并把胶片前面的小角尖用手轻轻向上扳弯翘起，使小角尖不易插入防滑带或防裂缝里，便能顺利地扫除、收集垃圾。
本作品劳作轻松省力，清扫速度快捷，工作效率高，且制作简单，成本低廉，将现有的小清扫车进行简易改造，就可对扫除垃圾变得简便、快速，省时、省力，项目的推广应用将对街道整洁美观起着重要作用。
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红外线报警、缓冲撞限高杆
作者：李涛
学校：宁夏灵武市梧桐树学校
组别：小学组
【项目简介】
限高杆作为保护桥梁和隧道常见的交通设施，经常见到限高杆被撞损坏或发生严重的交通事故，造成经济损失。那么如何能降低损失，保障司机安全哪？通过自己的观察、访谈发现，在通过限高杆时，大部分司机对车辆载货后的具体高度不清楚，都是在目测的情况下试探的行驶通过，结果造成对车辆和限高杆的损失。少部分的车辆是对道路不熟，行驶速度过快造成的严重的车毁人亡，损失巨大。本人在车辆通过限高杆之前设计安装了激光高度报警器，若车辆高出限高杆，报警灯就会闪烁，发出报警声，提前提示司机车辆超高，警示司机不能通过限高杆。并且在限高杆的两边增加了一对立柱，起到坚固稳定作用；两个立柱顶部相连，制作成滑行轨道，在轨道上加了弹簧，使限高横杆被撞后，对车辆和限高杆都有缓冲作用，从而减少损失。限高杆的改造简单，投入少，既能保护桥梁和隧道，也减少了限高杆的损失，提高了司机的人身安全。
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广告牌螺丝松动自报警装置
作者：顾堉澍
学校：上海市嘉定区真新小学
组别：小学组
【项目简介】
1.研究目的：广告牌使用期间，没有做到及时的加固，螺丝产生松动，广告牌在外力的作用下很容易发生脱落，造成不必要的人员伤亡。针对这一问题设计了一款可以自动检测螺丝是否松动的广告牌，以解决广告牌脱落带来的后果。
2.研究方法：通过压力传感器探测广告牌螺丝附近的压力值，单片机根据压力值的大小判断螺丝是否拧紧，若判断结果为压力值较大，则报警装置不发声，若判断结果为压力值较小，根据压力值变小的情况，报警装置发出不同间隔的报警脉冲声信号。
3.实验结果：有效的实现对于螺丝松紧的判断。
4.分析与结论：这款基于压力传感模块设计出来的广告牌螺丝松动自报警装置结构简单、轻便，可以很好的适应各种类型的广告牌，制作过程简洁、实用，检测效果明显，可以大大降低由于螺丝松动或者检测不到位导致的广告牌意外掉落时间的发生概率，在意外发生之前做出准确的判断和报警，避免灾难的发生。
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一种适用于啮齿类宠物的自动家用宠物笼
作者：缪至谦
学校：江苏常州市龙锦小学
组别：小学组
【项目简介】
1.研究目的：很多家庭都养宠物，在饲养它们时，时而会照料不到，有谁可以临时替代帮忙照看，这样就更省心了。从而在脑中有了设想，能不能设计一个笼子，可以代替我们自动照顾宠物的饮食起居。
2.研究方法：从网上资料查找，到实地调研，发现目前市场上大致有两种喂食（水）的产品，一种通过重力原理达到喂食喂水目的，一种是可定时定量喂食的产品；这都不是我想要的产品，经过查阅了大量的资料，并总结了一些像“灰条”这类啮齿类宠物的生活特性，着手了我设想。
3.实验结果：经过前期思考与研究，有了整体构想，设计一款既能解决宠物吃饭喝水问题，又不会占用笼内生活空间的自动喂食补水、清理粪便装置，给它们一个“新家”。
4.分析、结论：一个集成自动喂食喂水、自动粪便清理的可调控自动家用宠物笼也就应运而生。
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背负式可控制喷头座开合的树木涂白机
作者：陈安锐
学校：广西柳州市弯塘路小学
组别：小学组
【项目简介】
该设计利用齿轮啮合铰链结构控制，可根据树木直径大小控制喷头座开合，且不同液态物质可更换不同喷头的背负式树木涂白机。
研究方法：调查法、文献法、使用体验法等。
科学原理：采用喷雾器工作原理，涂白剂从储液箱增压输送喷头座，圆弧状三角阀让水流通畅，经圆周均匀分布6个可调式喷头，均匀喷涂树木表皮，喷头座采用齿轮啮合铰链结构，可根据树木直径大小，由舵机控制开合大小，操作简单，快速高效完成树木涂白。
创新点：1.喷头支座安装简易，可连接大多数喷洒器上；2.可根据不同种类液态物质更换不同的喷头；3.舵机控制齿轮啮合传动机构，根据树木不同直径大小，可随意调节喷头座弧度，运动自如无卡滞；4.用途广泛可浇花、喷洒农药等多种模式。
实验结果：喷头座采用三维绘图设计，主体零件采用3D打印，精度高，互换性强，可批量生产。经过反复测试该设计可广泛适用于树木喷灰领域，工作效率高，耗时短。同时可用于浇花、植物杀虫等。
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酒矸英雄
作者：陳柏澄、黃天睿、陳威廷
学校：福建金门县金城镇中正国民小学
组别：小学组
【项目简介】
堆積如山的廢棄金門高梁酒瓶沒有妥善回收，是金門的棘手問題，危險又危害環境。從實驗發現：以廢棄高粱酒瓶碎粒取代砂子，對水泥砂漿試體的抗壓結果，實驗組強度均高於對照組，所以酒瓶碎粒可取代砂子。且實驗組吸水率均較對照組低，即使梅雨季，牆面也不易潮濕，又可達到耐久使用的需求。由文獻發現：砂與玻璃碎粒的主要成分皆為二氧化矽，但玻璃無氯離子，可避免有「海砂屋」疑慮。因此，以酒瓶碎粒取代砂子，既可達到廢棄物減量，經過循環再利用，又可重新賦予酒瓶新生命，降低材料成本，符合海島型氣候的金門特色綠建材。金門高粱酒一生鞠躬盡瘁，「始」而後已，不僅是創造金門經濟奇蹟的「酒國英雄」，更是打造環保綠建築的「酒矸英雄」。
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D62型折射式投影望远镜
作者：李蔚然
学校：武汉大学附属外语学校
组别：初中组
【项目简介】
著名物理学家史蒂芬·霍金在预言中提出“来自太空的灾难”，《D62型折射式投影望远镜》能带着大家从观测太阳活动入手，寻找全球气候变暖的原因，不间断地监测“来自太空的灾难”。我制作依据的原理是物理中学习的光学知识。镜体主要结构分五大区域：天体跟踪区、太阳图像投影区、手机拍照手区、目标寻踪区和目视观测区。
它有以下创新点：1、设计了大、中、小三种不同规格的投影箱，可以在太阳光下对着投影箱显示屏直接观测和拍照记录太阳黑子；2、投影装置的对侧有一套手机拍照装置，望远镜实质是一台长焦镜头照相机或称天体照相望远镜，可以快速而清晰地拍下月亮的环形山及各种星际天体；3、本镜是一台折射式望远镜，成像清晰，可以拍摄视频或照片记录远距离事物图像实况；4、发明了“阳光寻踪器”、“高度微调器”和“铁夹固定法”，这是本台投影望远镜的三个创新点。目前市面上暂时还没有具体相同功能的望远镜出售。
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基于伯努利效应的门槛式雾幕交通信号系统
作者：杨波
学校：福建省泉州市第七中学
组别：初中组
【项目简介】
如果我们有机会重返青春现场，一定发现，那个青春，与我们相携终身，不断怀念，惊鸿照影的青春有异，我们对它的怀念，是一种刻骨的高估。本研究目的是设计一道门槛式雾幕交通信号装置，既可以阻止行人闯红灯，又可以防暑降温、提升城市景观。
在研究方法上，基于三次利用流体的伯努利效应，设计特殊的雾幕发生装置。超声波把水雾化，高速气流带动水雾向上喷射，形成一道厚实的门槛式雾幕。在雾幕所在平面上，设计了激光扫描式、激光分隔线式、LED聚光灯上射式三种光路产生方式，在根据需要灵活选择。在光源的选择和光路设计上特别注意到安全性问题。利用中断触发和实时语音提醒指导行人过路口，防止乱闯红灯。在垂直于雾幕方向上，安装交通安全动态提示照射器，用于播放交通宣传标语、图片或视频。这些组件安装实施后，行人可以在路口红绿灯处观察到一堵雾幕，根据系统提示安全通过路口。如果有闯红灯等不良行为，系统将自动拍照曝光。本项目具备景观工程、防暑降温等附带功能，能解决社会难题，弘扬正能量。项目受交警设备部门、照明设备公司、质量检测等单位鉴定证明。
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基于语言控制的智能地暖系统
作者：岳浩楠
学校：山西北大培文晋中实验学校
组别：中学组
【项目简介】
该项目通过语言控制智能化调节地暖温度，满足人们对地暖温度控制的便捷性和个性化需求，提供冬季期间由适宜温度带来的更加舒适的宜居环境，同时便于人们对能源的合理利用，促进节能减排。项目通过绘制系统框图、模块搭接、51单片机串接程序的编程，完成语言控制智能服务。当地暖系统预备，室内温度低于25℃（根据需要设置），识别系统识别有人时，启动语音模块，自动询问：“您好，温度可以吗？”，如果回复“可以”，进入恒温模式；如果回复“有点热”或“有点凉”，则开始降温或升温，当降温或升温到达一定温度时，则再次开始上述询问，直到温度满足需求进入恒温模式。基于语言控制的智能地暖系统是地暖系统温控设计在人工智能领域中的先行探索，以主动智能服务为先导，通过语言智能温度控制方式，跳出被叫式服务“人—机”的传统束缚，实现“机—人”主动服务。同时应用识别系统,便于人们对能源的合理利用。
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审核：李晓耘返回搜狐，查看更多