Altera，FPGAer一定要記住的一個(gè)偉大名字！

32年前，Altera發(fā)明了世界上第一個(gè)可編程邏輯器件；30多年來，Altera不斷創(chuàng)新，一直被稱為FPGA領(lǐng)域的雌雄雙絕之一，為全球14,000多個(gè)客戶提供先進(jìn)的芯片、軟件工具、知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP）和技術(shù)服務(wù)等高質(zhì)量的可編程解決方案，廣泛應(yīng)用于汽車、醫(yī)療、消費(fèi)、航空航天、通信、工業(yè)等領(lǐng)域。

17年前，Altera大學(xué)計(jì)劃來到中國，成為外資企業(yè)中國大學(xué)計(jì)劃的先行者。Altera通過與大學(xué)創(chuàng)建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室和培訓(xùn)中心、舉行大學(xué)教師會(huì)議、舉辦各類設(shè)計(jì)比賽等，把當(dāng)今最新的FPGA技術(shù)引入到中國高等教育，并探尋適合中國高校和教育發(fā)展的模式。

針對(duì)學(xué)生，Altera于2004年啟動(dòng)了亞洲創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽。Altera通過設(shè)計(jì)大賽推動(dòng)學(xué)生在可編程邏輯器件及其應(yīng)用層面的能力發(fā)展，讓學(xué)生能夠把所掌握的FPGA知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去，快速實(shí)現(xiàn)新的創(chuàng)意和革新，更好地適應(yīng)當(dāng)前“大眾創(chuàng)業(yè) 萬眾創(chuàng)新”的新形勢(shì)。據(jù)悉，Altera每年為業(yè)界培養(yǎng)上千名熟悉FPGA的畢業(yè)生，分布到世界各地。目前，中國已經(jīng)成為接受FPGA先進(jìn)技術(shù)最快的國家！

2015年12月英特爾斥資167億美元收購了Altera公司，整合完成后，Altera成為Intel PSG部門，Altera的名字將載入史冊(cè)，不再保留。

今年，是Altera亞洲創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的第13個(gè)年頭，也是以Altera名義主辦的亞洲創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的最后一年，明年的大賽將以Intel名義繼續(xù)主辦。

21支頂尖隊(duì)伍齊聚武漢

金秋十月,由Altera和友晶科技聯(lián)合主辦的2016亞洲創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽在武漢完美謝幕。本次大賽共吸引了超過500多支隊(duì)伍報(bào)名參賽，通過初賽、復(fù)賽，最后共有來自大陸和臺(tái)灣的21支隊(duì)伍參加了最后的角逐。

短短的兩天時(shí)間，21支隊(duì)伍通過技術(shù)報(bào)告、公開演講、現(xiàn)場(chǎng)展示對(duì)參賽作品進(jìn)行了全方位的闡述和展示，由Altera、友晶資深技術(shù)專家和高校老師組成的評(píng)審組從技術(shù)水平、創(chuàng)新、實(shí)用性、演講水平、作品展示等方面對(duì)參賽作品進(jìn)行認(rèn)真的評(píng)審，評(píng)選出大賽的特等獎(jiǎng)、一、二、三等獎(jiǎng)，SoC特別獎(jiǎng)，OpenCL特別獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。

最后，湖北大學(xué)的“磁流體顯示系統(tǒng)（Magic Ferrofluid Show） ”當(dāng)選本屆亞洲創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的兩岸總冠軍。

湖北大學(xué)的“磁流體顯示系統(tǒng)”項(xiàng)目獲兩岸總冠軍

參賽作品創(chuàng)意多多 機(jī)器人是熱點(diǎn)

在本屆參賽作品中，機(jī)器人仍然是熱點(diǎn)，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)制作出了應(yīng)用于不同領(lǐng)域的機(jī)器人，包括無線搜索定位機(jī)器人、舞蹈機(jī)器人、蜘蛛機(jī)器人、管家機(jī)器人、采用3D打印手的麒麟機(jī)器人等。

給筆者印象最深的是一個(gè)叫“AlphaBot”的機(jī)器人，酷酷的外型，足以與AlphaGo媲美?！癆lphaBot”是一只1/12真人尺寸的大型機(jī)器人，有17個(gè)自由度與兩個(gè)輪子引擎，具備機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的控制系統(tǒng)，可以達(dá)成人、車變身與雙足平衡走路的功能，非常震撼！“AlphaBot”因此獲得大賽一等獎(jiǎng)和Wurth特別獎(jiǎng)。

獲得大賽一等獎(jiǎng)和Wurth特別獎(jiǎng)——AlphaBot

除了機(jī)器人，大賽中也涌現(xiàn)出了許多源于生活、極具商業(yè)價(jià)值的作品！

國立虎尾科技大學(xué)的“兒童電子繪圖板”，用設(shè)計(jì)有趣的指點(diǎn)筆代替?zhèn)鹘y(tǒng)的紙、筆、黑板來教學(xué)，所見即所得，可以讓課程更生動(dòng)、趣味?，F(xiàn)場(chǎng)獲得了媽媽們的青睞，可謂是現(xiàn)場(chǎng)人氣作品。

人氣作品——“兒童電子繪圖板”

臺(tái)灣健行科技大學(xué)的“MASK”，通過二維影像與測(cè)距裝置計(jì)算出符合五官位置的面膜資料并上傳到云端，客戶可定制化符合自己臉型的面膜或面具。女同胞們特別喜歡。

定制適合自己臉型的MASK

國立臺(tái)灣科技大學(xué)的“iRuner”從日常生活中選材，可實(shí)現(xiàn)非接觸式的運(yùn)動(dòng)及心律信號(hào)監(jiān)控，解決了運(yùn)動(dòng)時(shí)的汗水對(duì)穿戴式心律帶、計(jì)步器或手環(huán)造成的不適影響。

臺(tái)灣學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)意、發(fā)散思維讓人嘆服！大陸學(xué)生的作品中也涌現(xiàn)出許多精品。

上海大學(xué)的“體感互動(dòng)式虛擬動(dòng)作捕捉系統(tǒng)”是學(xué)生們對(duì)華山醫(yī)院機(jī)器及其多家分院康復(fù)科的調(diào)研后萌發(fā)的創(chuàng)意，用VR領(lǐng)域中的動(dòng)作捕捉技術(shù)致力于解決腦卒中患者上下肢體一體化運(yùn)動(dòng)機(jī)能評(píng)估問題。凸顯我們當(dāng)代大學(xué)生的社會(huì)責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

電子科技大學(xué)的“基于OpenCL的游戲AI設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”，實(shí)現(xiàn)基于異構(gòu)計(jì)算的游戲機(jī)器人，把DE5-NET作為圖像加速模塊，通過圖像處理和學(xué)習(xí)算法，成功完成游戲的自動(dòng)運(yùn)行。該項(xiàng)目采用Altera公司最新提供的OpenCL-FPGA接口進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分利用OpenCL針對(duì)FPGA的優(yōu)化方法，在很短的時(shí)間內(nèi)完成了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，資源利用率達(dá)到85%以上，使設(shè)計(jì)滿足實(shí)時(shí)視頻信號(hào)處理。

據(jù)了解，以華爾街各大銀行為代表的金融公司和谷歌、百度、騰訊等為代表互聯(lián)網(wǎng)公司均已開始構(gòu)建以基于FPGA并采用OpenCL為開發(fā)手段的新型高能效異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)。基于FPGA的異構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)方案相比于其它競(jìng)爭方案具備更高的能量利用效率，有望成為未來構(gòu)建高性能計(jì)算平臺(tái)的主流方案。

2016亞洲創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽獲獎(jiǎng)名單：http://ihrv.cn/article/3000053456

專家點(diǎn)評(píng)亮點(diǎn)多多

本次大賽的參賽作品從技術(shù)難度、應(yīng)用廣度、實(shí)用性等均受到專家好評(píng)。專家評(píng)委們毫不吝嗇地表達(dá)了對(duì)作品的喜愛，并提出了中肯的改進(jìn)意見，讓學(xué)生們受益匪淺。

專家們點(diǎn)評(píng)時(shí)妙語連珠，展現(xiàn)了深厚的文化底蘊(yùn)和個(gè)人風(fēng)采。下面是部分專家的精彩點(diǎn)評(píng)。

磁流體顯示系統(tǒng)（Magic Magnetofluid Show）——兩岸總冠軍、大賽特等獎(jiǎng)、卓越導(dǎo)師獎(jiǎng)

參賽單位：湖北大學(xué)

指導(dǎo)教師：劉文超

參賽隊(duì)員：李宣成 楊天 史曉彤

此項(xiàng)目拿獎(jiǎng)?wù)媸悄玫绞周洶?！?jù)了解，團(tuán)隊(duì)中有一名同學(xué)大一是學(xué)化學(xué)的，大二轉(zhuǎn)到電子專業(yè)?？磥?，跨學(xué)科促進(jìn)了該項(xiàng)目的誕生！

專家點(diǎn)評(píng)：

這是一種新的顯示系統(tǒng)。它與液晶屏、投影、CRT、LED等顯示不同，是利用外部磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)溶液中的磁性流體，能顯示數(shù)字、英文字母、漢字等。該作品是一個(gè)跨學(xué)科的作品，很有創(chuàng)意，將化學(xué)知識(shí)和電子知識(shí)結(jié)合起來。

從作品的制作來看，沒有套件，全部自己制作。從溶液配制、顯示平臺(tái)、驅(qū)動(dòng)電路、控制電路的制作，全部自己完成。移植了嵌入式Web服務(wù)器，在Ubuntu OS上開發(fā)，是一個(gè)典型的嵌入式系統(tǒng)。

該作品能顯示8*8漢字點(diǎn)陣、時(shí)鐘、英文字母，還有貪吃蛇游戲功能，增加了作品的趣味性。

對(duì)這個(gè)作品印象深刻，非常有創(chuàng)意，值得學(xué)習(xí)。

AlphaBot——大賽一等獎(jiǎng)、Wurth特別獎(jiǎng)

參賽單位：臺(tái)灣大學(xué)

指導(dǎo)教師：簡韶逸

參賽隊(duì)員：林煒翔 洪亦德 樊恩宇

專家點(diǎn)評(píng)：

臺(tái)灣大學(xué)的這個(gè)作品對(duì)我來講很新穎。Alaphabot采用基于FPGA的機(jī)器人模型，在FPGA內(nèi)部完成機(jī)器人的電機(jī)控制，既可以完成機(jī)身各部位的單獨(dú)控制，又能完成整個(gè)機(jī)器人的變換操作，非常震撼。由于機(jī)身上采用多電機(jī)，因此AlphaBot還能實(shí)現(xiàn)平衡行走等功能。除此之外，Alphabot還支持基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的圖像識(shí)別，而CNN識(shí)別是及其消耗FPGA資源的。

這款作品的商業(yè)價(jià)值非常大，我個(gè)人希望臺(tái)大的Alphabot團(tuán)隊(duì)能夠繼續(xù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，早日商業(yè)化。

由于資源的限制，本次作品沒有實(shí)現(xiàn)CNN的學(xué)習(xí)過程，而是靜態(tài)地將學(xué)習(xí)結(jié)果預(yù)置在ROM中，這個(gè)不得不說是一個(gè)遺憾。但是我相信隨著更高端FPGA的采用，學(xué)習(xí)過程將不再是個(gè)問題。非常棒的作品！

基于FPGA的輔助3D設(shè)計(jì)系統(tǒng)——大賽特等獎(jiǎng)、卓越導(dǎo)師獎(jiǎng)

參賽單位：清華大學(xué)

指導(dǎo)教師：全成斌

參賽隊(duì)伍：胡澤聰 韋毅龍 楊天龍

該作品的技術(shù)報(bào)告獲得點(diǎn)評(píng)專家的高度贊揚(yáng)。清華學(xué)子真不是蓋的!！

專家點(diǎn)評(píng)：

三維建模是很困難的，對(duì)設(shè)備資源要求較高。清華大學(xué)用兩個(gè)攝像頭、一個(gè)顯示器、一塊FPGA板卡實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡單的3D設(shè)計(jì)系統(tǒng)。雖然系統(tǒng)看起來很簡單，但創(chuàng)意較新。

該項(xiàng)目的特點(diǎn)：

 1）一個(gè)簡單的3D建模模型，給出了一個(gè)低成本方案，展示了清華學(xué)子深厚的數(shù)學(xué)功底，用于幾何空間的建模。

2）6個(gè)NIOSII CPU分工合作：2個(gè)CPU負(fù)責(zé)識(shí)別繪制筆和坐標(biāo),1個(gè)CPU負(fù)責(zé)整體調(diào)度和GUI的繪制,3個(gè)CPU負(fù)責(zé)三維圖像并渲染;解決了多CPU的調(diào)度問題,這是一個(gè)難點(diǎn)。

3）從技術(shù)文檔來看，首先從功能設(shè)計(jì)入手，給出了系統(tǒng)總體框架結(jié)構(gòu)，然后再到硬件設(shè)計(jì)、軟件（算法）設(shè)計(jì)以及最后功能實(shí)現(xiàn)；對(duì)時(shí)序分析、跨時(shí)鐘域的分析，文檔寫得非常清楚。值得大家學(xué)習(xí)。

兒童電子繪圖板——大賽特等獎(jiǎng)

參賽單位：國立虎尾科技大學(xué)

指導(dǎo)教師：張凱雄

參賽隊(duì)員：沈國丞 周冠廷

此項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)力強(qiáng)，堪稱人氣作品，獲得諸多年輕媽媽的青睞！

專家點(diǎn)評(píng)：

兒童教育問題，從教育理念、教育方式、教育工具，都是熱點(diǎn)。國立虎尾科技大學(xué)的“兒童電子繪圖板”從教育工具入手，針對(duì)兒童教育提升興趣的角度，利用已有的設(shè)備——投影儀，外加上一個(gè)Altera NIOSII SoPC系統(tǒng)，就可以實(shí)現(xiàn)一款擁有畫圖功能、動(dòng)畫功能、音樂訓(xùn)練功能、算術(shù)功能，讓小朋友非常容易上手的的繪圖工具。這個(gè)繪圖板抓住了應(yīng)用的一個(gè)痛點(diǎn)，或者說需求；作品生動(dòng)有趣，寓教于樂，易于使用。

該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)突出、應(yīng)用場(chǎng)景明確、功能豐富，有商業(yè)前景和推廣價(jià)值。

為了完成這個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)，設(shè)計(jì)者完成了CCD攝像圖形的色彩空間變換，光點(diǎn)XY坐標(biāo)確定定位、音樂、電子鋼琴、播放等模塊，在FPGA上建立NIOSII的SoPC系統(tǒng)，軟硬結(jié)合，取材方便，克服了傳統(tǒng)電子白板的缺點(diǎn)，讓每一個(gè)小朋友的桌面都可以成為電子繪圖板，抓住了創(chuàng)新的要點(diǎn)，是一款很成功的設(shè)計(jì)作品。

進(jìn)一步設(shè)想：如果加上無線路由，老師在講臺(tái)上控制某個(gè)書桌上的繪畫筆開啟；指點(diǎn)筆改為紅外方式，不采用紅光LED，保護(hù)小朋友的眼睛。

Robot Kylin——大賽一等獎(jiǎng)

參賽單位：湖北大學(xué)

指導(dǎo)教師：盧仕

參賽隊(duì)員：歐陽程喆 魏磊 潘山

專家點(diǎn)評(píng)：

湖北大學(xué)的麒麟機(jī)器人也是屬于機(jī)器人應(yīng)用的一個(gè)實(shí)現(xiàn)案例。

在作品中，設(shè)計(jì)者完成了兩個(gè)截然不同的數(shù)據(jù)通路。首先是采用數(shù)據(jù)手套中的傳感器獲取人體上肢運(yùn)動(dòng)參數(shù)，然后將運(yùn)動(dòng)參數(shù)通過藍(lán)牙送到FPGA中，同時(shí)通過VR眼鏡獲取頭部運(yùn)動(dòng)參數(shù)，也是通過藍(lán)牙送到FPGA，然后在FPGA中完成麒麟機(jī)器人手臂的控制。

同時(shí)，設(shè)計(jì)者還實(shí)現(xiàn)了另外一個(gè)數(shù)據(jù)通路，就是將攝像頭獲取的信號(hào)，通過FPGA完成格式轉(zhuǎn)換，然后通過以太網(wǎng)連入路由器，送到與其連線的手機(jī)APP上。難能可貴的是，F(xiàn)PGA中的圖像格式轉(zhuǎn)換是通過FPGA的OpenCL加速完成的。

從設(shè)計(jì)應(yīng)用來看，作品很好地詮釋了VR的概念，通過FPGA的加速完成實(shí)時(shí)處理。

從系統(tǒng)功能分區(qū)來看，ARM的功能還稍微薄了一些，僅僅只是完成TCP/IP協(xié)議棧，沒有充分利用ARM的可編程特性。如果能夠在圖像處理這個(gè)思路上對(duì)圖像處理的功能豐富和完善，將是一款非常了不起的VR應(yīng)用。

Freedom in Wireless:A Future Proof,Low Latency SDR Wireless Microphone System——大賽一等獎(jiǎng)

參賽單位：臺(tái)灣大學(xué)

指導(dǎo)老師：魏宏宇

參賽隊(duì)員：卓訓(xùn)緯

專家點(diǎn)評(píng)：

臺(tái)灣大學(xué)的軟件無線電麥克風(fēng)系統(tǒng)。我大教室上課從不用麥，因?yàn)橥瑢W(xué)們喜歡我原聲音質(zhì)，沒噪聲。說實(shí)話，就是有點(diǎn)費(fèi)嗓子。但是我?guī)У膶ｎ}試驗(yàn)很特殊，條件限制，28位同學(xué)得在兩個(gè)房間做試驗(yàn)。所以我不僅要用麥，還是無線麥。經(jīng)常有同學(xué)穿過來說，老師，那邊廣播里又開始賣假藥啦。我工作方向上也搞數(shù)字視頻廣播DVB,和數(shù)字音頻廣播DAB。聽到卓同學(xué)的作品，興趣自然就來了。

卓同學(xué)自成邏輯完備組，以一當(dāng)三人， 用軟件無線電思想， 獨(dú)立設(shè)計(jì)了一個(gè)收發(fā)端可交互，發(fā)射端可變頻，接收端分集接收，同時(shí)具備多策略和多種應(yīng)用的廉價(jià)無線麥克風(fēng)音頻傳輸處理方案。作品給可調(diào)頻的模擬無線麥克風(fēng)增加射頻接收變頻功能。接收時(shí)巧妙使用多個(gè)內(nèi)含硅電調(diào)的廉價(jià)電視棒完成射頻接收，下變頻，和數(shù)字化。用ARM實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取、預(yù)處理，網(wǎng)絡(luò)等功能。用FPGA硬件實(shí)現(xiàn)數(shù)字解調(diào)到聲音輸出的快速通路。在其中使用復(fù)數(shù)鎖相環(huán)解調(diào)帶來了高線性度和低延遲的優(yōu)點(diǎn)。在分集信號(hào)處理和降噪等方面也是可圈可點(diǎn)?？煽闯鲈O(shè)計(jì)上花了多少心思和精力。

演示的時(shí)候，我詢問150米具體指的什么到什么，他立刻跑到走廊去秀給大家看遠(yuǎn)距離傳輸效果，我是真的被他的真誠和實(shí)在感動(dòng)了，從作品和演示我看到了一絲不茍的匠人精神。

這個(gè)作品的創(chuàng)意和效果保證了作品的實(shí)用性。從另方面看，雖然現(xiàn)在數(shù)字音頻廣播收發(fā)成本還是高于模擬系統(tǒng)，但是數(shù)字系統(tǒng)的高頻帶利用率是模擬系統(tǒng)無法比擬的。因此，作品繼續(xù)適度的數(shù)字化可能會(huì)帶來更具前瞻性的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

一種仿卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的藝術(shù)風(fēng)格圖像處理系統(tǒng)——大賽二等獎(jiǎng)

參賽單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)

指導(dǎo)教師：孟升衛(wèi)

參賽隊(duì)員：魯健捷

專家點(diǎn)評(píng)：

畫家大多思維發(fā)散、跳躍，對(duì)色彩的偏好、色彩組成、線條構(gòu)成、構(gòu)圖創(chuàng)意、意境、空間感的把握，各個(gè)畫家有自己的特點(diǎn)，如構(gòu)圖新穎、想象力豐富、形象層次豐富、色彩絢麗等，特色非常鮮明。

梵高的《向日葵》以色彩鮮明的黃色偏好為特征；張大千的墨彩，獨(dú)創(chuàng)西洋的潑彩畫法；徐悲鴻的馬，幾根線條勾勒出馬的強(qiáng)健、有力，以線條勁道著稱。

電子系統(tǒng)一般都被認(rèn)為是比較死板、墨守成規(guī)的。如計(jì)算1+1=2、X+Y>Z等這些邏輯問題非常容易。但要電子系統(tǒng)去判斷兩個(gè)同學(xué)的關(guān)系好不好，很困難。要讓一個(gè)電子系統(tǒng)形成梵高、張大千那樣的畫風(fēng)，就很困難。

然而人工智能AI、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)的出現(xiàn)和突破，讓這些不可能變成可能。

哈工大的藝術(shù)風(fēng)格圖像處理系統(tǒng)，采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用淺層網(wǎng)絡(luò)反映的特征作圖畫的風(fēng)格，深層網(wǎng)絡(luò)反映的特征作為內(nèi)容，構(gòu)造一個(gè)藝術(shù)大師，創(chuàng)意十足，富有挑戰(zhàn)性。

為什么呢？因?yàn)槟壳吧疃葘W(xué)習(xí)對(duì)硬件資源的要求非常高，一般的嵌入式處理器難于達(dá)到深度學(xué)習(xí)對(duì)資源的要求。所以設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)了X86服務(wù)器加上DE1客戶端的架構(gòu)，服務(wù)器完成深度學(xué)習(xí)的計(jì)算，DE1負(fù)責(zé)發(fā)參數(shù)和指令、解析數(shù)據(jù)、生產(chǎn)圖像，完成了一個(gè)藝術(shù)風(fēng)格的電子圖像處理系統(tǒng)。大家也看到了所處理的圖像的確顯現(xiàn)出一些“藝術(shù)”的特點(diǎn)。

然而系統(tǒng)主要依賴于X86卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，希望通過進(jìn)一步研究，把CNN做到SoC中去！

PS: 這個(gè)作品非常適合OpenCL！ 哈工大的參賽學(xué)生說在學(xué)校根本就沒有這門課，也不知道去哪里找。友晶總經(jīng)理彭顯恩先生當(dāng)即表示，為了鼓勵(lì)他繼續(xù)這個(gè)項(xiàng)目的深入研究和開發(fā)，愿意贈(zèng)送一塊最新的板子支持他接著進(jìn)行OpenCL算法的研究！

iRunner——大賽二等獎(jiǎng)

參賽單位：國立臺(tái)灣科技大學(xué)

指導(dǎo)教師：林淵翔

參賽隊(duì)員：林郁宸 李杰 官筱芬

專家點(diǎn)評(píng)：

作品思路比較巧妙，從日常生活中選材，開發(fā)出智能跑步機(jī)原型。這個(gè)作品通過攝像頭追蹤人臉，從而獲取運(yùn)動(dòng)參數(shù)。識(shí)別到的人臉參數(shù)采集在Atom CPU完成，利用FPGA完成人臉圖像的濾波平滑以及去噪；然后將干凈的人臉參數(shù)通過運(yùn)動(dòng)模型得到運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并在服務(wù)器端顯示。

這個(gè)系統(tǒng)也很好反應(yīng)了SW+HW軟硬結(jié)合的設(shè)計(jì)思路，在FPGA中實(shí)現(xiàn)了計(jì)算量大的IIR濾波算法作為濾波器來對(duì)運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行去抖；同時(shí)利用平均值預(yù)測(cè)的方式來判斷下一個(gè)點(diǎn)是雜散信號(hào)還是心率信號(hào)，從而提供信號(hào)精確性。都是值得稱贊的。這是一個(gè)很有意思的作品。

雖然這個(gè)作品已經(jīng)初具規(guī)模，但是從商業(yè)化的角度來講，如果能夠擬合出個(gè)人平均N天的運(yùn)動(dòng)曲線來指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)，將取代目前健身教練的部分工作。同時(shí)從識(shí)別精確度和實(shí)時(shí)性來看，能否考慮采用FPGA完成人臉識(shí)別部分的硬件加速?

體感互動(dòng)式虛擬動(dòng)作捕捉系統(tǒng)——大賽二等獎(jiǎng)

參賽單位：上海大學(xué)

指導(dǎo)教師：陸曉峰

參賽隊(duì)員：程鵬 陳天義 熊學(xué)鈞

專家點(diǎn)評(píng)：

很高興看到這樣一個(gè)在應(yīng)用上具有很大社會(huì)意義的作品。這個(gè)作品中，F(xiàn)PGA完成數(shù)據(jù)與capture node的藍(lán)牙傳輸，同時(shí)與server端application SW的RS-232交互。需要在FPGA中完成capture人體采樣點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)時(shí)信息處理，得到application SW需要的數(shù)據(jù)信息。而server端通過application SW給出了一個(gè)軟件GUI，很好地根據(jù)FPGA處理后的運(yùn)動(dòng)軌跡信息實(shí)時(shí)顯示人體動(dòng)作。

作品很好體現(xiàn)SW+HW軟硬結(jié)合的設(shè)計(jì)思路，通過硬件完成延時(shí)要求高的實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)處理。個(gè)人覺得，本作品取材以及完成度完全可以走向商用。

個(gè)人感覺能夠從增加人體采樣點(diǎn)，或者在FPGA內(nèi)部通過實(shí)現(xiàn)兩套處理引擎從而提高處理精度以及立體圖像顯示，并增加康復(fù)周期人體運(yùn)動(dòng)軌跡曲線統(tǒng)計(jì)等功能上面來進(jìn)行提升。

即時(shí)復(fù)寫平臺(tái)——大賽三等獎(jiǎng)

參賽單位：湖北大學(xué)

指導(dǎo)教師：盧仕

參賽隊(duì)員：劉炎欣 鮑磊 祝雙羽

專家點(diǎn)評(píng)：

FPGA利用攝像頭得到圖像，完成邊界提取算法。本次作品采用Sobel算子，當(dāng)然還有包括其余l(xiāng)og算子以及Robert算子等。然后將邊界矢量送到ARM進(jìn)行基于Sobel算子的增強(qiáng)銳化處理；再將灰度信息轉(zhuǎn)換為打印臂動(dòng)作控制信息送到FPGA控制邏輯，從而完成機(jī)器臂打印的控制。

主要兩大功能：圖像邊界處理以及機(jī)器打印臂電機(jī)控制。

整個(gè)作品思路比較清晰，很好體現(xiàn)了自動(dòng)控制系統(tǒng)中特征值抽取à特征值到控制指令轉(zhuǎn)換à電機(jī)控制。采用ARM來處理邊界灰度信息還是不錯(cuò)的。

如果能夠在圖像采集實(shí)時(shí)性、打印臂精度，以及打印控制信息傳輸通道容錯(cuò)和加密機(jī)制上做些提升，個(gè)人覺得應(yīng)該可以更好。

基于SoCKit的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)頻譜分析儀——大賽三等獎(jiǎng)

參賽單位：中國傳媒大學(xué)

指導(dǎo)教師：杜偉韜

參賽隊(duì)員：祁得文 劉錫銘 陳瑋璐

專家點(diǎn)評(píng)：

這個(gè)作品是我本人比較感興趣的一個(gè)作品。因?yàn)樵谕ㄐ蓬I(lǐng)域中，基于頻域進(jìn)行波形分析的設(shè)備通常比較昂貴，所以如何在設(shè)計(jì)組中共享測(cè)試資源一直是開發(fā)測(cè)試團(tuán)隊(duì)比較關(guān)注的問題。今天從傳媒大學(xué)同學(xué)的作品里面看到了一些有意思的嘗試。首先通過AD完成采樣，然后將采樣后的信號(hào)送入FPGA中，完成變頻處理；同時(shí)通過ARM與服務(wù)器進(jìn)行通信，在服務(wù)器的應(yīng)用軟件中完成各種基于頻譜特征函數(shù)的運(yùn)算；通過在應(yīng)用軟件中通過選擇通道數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)多通道同步顯示。

作品結(jié)構(gòu)和思路清晰，可擴(kuò)展性強(qiáng)，比如可以通過增加觸發(fā)通道數(shù)來提供增加類似于示波器探頭數(shù)功能以提高實(shí)際測(cè)試中多點(diǎn)觸發(fā)采樣的場(chǎng)景，同時(shí)也比較容易地在服務(wù)器端通過SW層擴(kuò)展各種頻域特征函數(shù)，比如基于TDEV函數(shù)的信號(hào)抖動(dòng)，相噪比函數(shù)等。

當(dāng)然作品也稍有不足，一個(gè)是窗函數(shù)的選擇，目前這個(gè)作品只是支持漢明窗，因?yàn)椴煌瑧?yīng)用需要使用不同的窗函數(shù)；窗函數(shù)中FFT的點(diǎn)數(shù)可配置等。而且從實(shí)現(xiàn)來看，ARM的功能沒有完全體現(xiàn)出來，這里僅僅只是用做與服務(wù)器的橋接。

舞蹈機(jī)器人——大賽三等獎(jiǎng)

參賽單位：湖北大學(xué)

指導(dǎo)教師：盧仕

參賽隊(duì)員：王鑫健 朱元杰 艾康

專家點(diǎn)評(píng)：

很高興在本次大賽中看到很多與機(jī)器人應(yīng)用相關(guān)的作品。而湖北大學(xué)同學(xué)完成的這個(gè)作品就是其中之一。在這個(gè)作品中，幾乎所有功能都是通過FPGA完成的，其中包括了攝像頭采集數(shù)據(jù)識(shí)別以及參數(shù)轉(zhuǎn)換，采集數(shù)據(jù)RGB轉(zhuǎn)換到VGA顯示器，機(jī)器人電機(jī)控制，基于藍(lán)牙的傳輸通道。

這個(gè)作品很好地體現(xiàn)了FPGA的處理能力，能夠?qū)Σ杉瘮?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理；而且采用NIOSII完成采集信息到機(jī)器人關(guān)機(jī)控制指令的轉(zhuǎn)換。很顯然是一個(gè)非常棒的基于NiosII的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

從個(gè)人來講，我希望能夠看到在增加人體采集點(diǎn)從而精確機(jī)器人動(dòng)作上面的提升，并擴(kuò)展和增強(qiáng)對(duì)攝像頭采用圖像的處理。

小型物聯(lián)管家機(jī)器人——大賽三等獎(jiǎng)

參賽單位：中山大學(xué)

指導(dǎo)教師：郭建平

參賽隊(duì)員：李開友 徐粵榮 莫燕飛

專家點(diǎn)評(píng)：

今年6月在深圳和我一個(gè)工作了10余年的學(xué)生見面。他剛離職開公司專做物聯(lián)網(wǎng)方案，在珠三角這個(gè)方向太火了。所以當(dāng)我看到中山大學(xué)的“小型物聯(lián)網(wǎng)管家機(jī)器人”題目時(shí)，心想不愧是珠三角的大學(xué)呀，與國家發(fā)展建設(shè)需求緊密合拍。

選手在臺(tái)上的演講表現(xiàn)可以用驚艷來形容，極具感染力，基本是和主持搶飯碗的節(jié)奏。

咱們回到作品上來。這個(gè)設(shè)計(jì)創(chuàng)意緊跟時(shí)代熱點(diǎn)，又有所突破。一方面將昂貴的智能家居用廉價(jià)的智能機(jī)器人代替，給網(wǎng)紅董明珠老師爭取了革新智能家電的時(shí)間。

另一方面這個(gè)機(jī)器人可以開進(jìn)危險(xiǎn)環(huán)境，替代涉險(xiǎn)人員進(jìn)行先期探測(cè)和操作控制，保障人員安全。具有明顯的實(shí)用價(jià)值。設(shè)備上，使用了DE1-SOC開發(fā)板、履帶車體、一系列傳感器，可操控的機(jī)械手和互聯(lián)網(wǎng)另一頭的手機(jī)或者PC構(gòu)成完整系統(tǒng)。主IC資源則使用了一個(gè)ARM,一個(gè)NIOS-II和用于驅(qū)動(dòng)外設(shè)及采集處理數(shù)據(jù)的FPGA，較好的利用了DE1-SOC的特點(diǎn)，資源和優(yōu)勢(shì)，且具有一定的技術(shù)難度?，F(xiàn)場(chǎng)演示小車受控運(yùn)動(dòng)靈活，數(shù)據(jù)采集有效，機(jī)械臂上的機(jī)械手可以觸碰指定位置的物體，演示效果良好。

整體來看，這是一個(gè)相當(dāng)有前景的優(yōu)秀作品。再展望一下，機(jī)械臂和機(jī)械手繼續(xù)優(yōu)化一下，同時(shí)完善機(jī)器人適應(yīng)復(fù)雜路面的能力，那么將呈現(xiàn)出一個(gè)更加完美的作品。