【2019-9-27】西电学子在阿里云天池县域农业大脑AI挑战赛获亚军
2019年9月27日，阿里云天池县域农业大脑AI挑战赛在杭州阿里云飞天产业园区举行了线下决赛，西安电子科技大学永利皇宫463cc王爽教授指导的硕士研究生“赵栋、何佩、曹思宇”组成的队伍荣获本次比赛亚军。
图为比赛的最终排名
图为在云栖大会的颁奖现场
县域农业大脑AI挑战赛由广州泾渭信息科技有限公司和阿里云计算有限公司联合主办。大赛基于阿里云天池平台，聚焦于基于无人机遥感影像分析的作物分类和产能预测模型构建，以“视觉计算进行农作物资产盘点”为主题，开展在田作物的人工智能识别以及产量预测，实现作物的精准识别和精准产能预测。本次大赛，以贵州省兴仁市作为研究区域，聚焦当地的特色优势产业和支柱产业——薏仁米产业，要求选手开发算法模型，通过无人机航拍的地面影像，探索作物分类的精准算法，识别薏仁米、玉米、烤烟、人造建筑四大类型，提升作物识别的准确度，降低对人工实地勘察的依赖，提升农业资产盘点效率和农业精准管理能力。
此次比赛吸引了来自多所名校、公司以及科研单位等的1520支队伍参加线上预赛，预赛中排名前5的队伍方能晋级线下决赛，并进行现场答辩。经过两个多月激烈的角逐，来自西安电子科技大学、上海交通大学、华南理工大学、德国柏林工业大学、臻识科技公司的五支队伍闯进决赛，并参加现场答辩。最终西电永利皇宫463cc学子组成的队伍"我们打野賊六"获得亚军，并在阿里巴巴举办的"云栖大会"上进行了颁奖仪式。
图为亚军队伍代表赵栋同学在决赛现场答辩
在此次竞赛中，赵栋、何佩、曹思宇几位同学根据赛题的具体任务，采用ASPP-Unet结构，并将任务转化为农作物和建筑物粗分类以及农作物精细分类两个任务，构建了双分支Unet网络；针对农作物和建筑物粗分类问题特点，提出了困难负样本采样的策略，充分挖掘训练数据中和建筑物相似的困难负样本，增强了对负样本的学习；针对农作物子类的精细分类问题特点，提出了权重空间模型集成策略，改善了农作物分类的非平衡性；除此外，项目组成员深度挖掘数据特点，结合空间关联性和多尺度特性等，进一步提升了算法精度，获得了优异的成绩。
（通讯员：马睿妍，王丹，黄钟健）9月19日上午，由国家自然科学基金委信息科学部、“空间信息网络基础理论与关键技术”重大研究计划指导专家组主办的2019遥感图像稀疏表征与智能分析竞赛在浙江乌镇举行了颁奖典礼，经过前一日精彩的最终答辩，西电团队最终获得五项大奖：一等奖一项、二等奖一项以及三等奖三项。
由西电永利皇宫463cc焦李成教授与张向荣教授指导的研究生张金月、黄钟健、马睿妍组成的“ipiudlc”队伍荣获本次比赛一等奖、由冯婕副教授指导的研究生李迪、叶湛伟组成的“YOYO”队伍荣获本次比赛二等奖、由张向荣教授指导的研究生张天扬、孙文亮组成的“主楼II区409”队伍、由杨淑媛教授指导的研究生高泉伟，常志豪，王能国，刘慧玲，武星辉组成的“杨门虎将小分队”队伍与由刘志，包以铭，杨晨，冯志玺，徐光颖组成的“Bumblebee”队伍荣获本次比赛三等奖。
一等奖颁奖（右一为永利皇宫463ccipiudlc团队）
二等奖颁奖（右一为永利皇宫463ccYOYO团队）
三等奖颁奖（右一为永利皇宫463cc主楼II区409团队）
三等奖颁奖（中间为永利皇宫463ccBumblebee团队）
三等奖颁奖（右一为永利皇宫463cc杨门虎将小分队团队）
·竞赛介绍
遥感图像稀疏表征与智能分析竞赛由国家自然科学基金委信息科学部、“空间信息网络基础理论与关键技术”重大研究计划指导专家组主办，本次大赛设置遥感图像场景分类、遥感图像目标检测、 遥感图像语义分割、遥感图像变化检测和遥感卫星视频目标跟踪五个竞赛单元，并在决赛中设置基于华为昇腾AI处理器的遥感图像解译加分赛。大赛通过初赛、决赛和复审答辩等多个阶段的评比，从11个国家，115个城市来自计算机科学与技术、图像处理、智能信息处理等相关领域、涵盖各大高校、研究所与科技公司（包括中国科学院大学、上海交通大学、武汉大学、华中科技大学、北京邮电大学、西安电子科技大学、中科院空天信息研究院、中国科学院电子学研究所等）共2191支队伍中遴选出优秀的团队与算法，最终评选出特等奖1名、一等奖4名、二等奖6名、三等奖12名、优胜奖13名。
大赛队伍分布
·竞赛工作内容
西电智能学子在各个赛道均有队伍参赛，参赛情况如下：
遥感图像目标检测（主楼II区409）：基于弱监督学习的旋转目标检测方法
遥感图像语义分割（YOYO）：基于改进的Deeplabv3+的遥感图像语义分割算法
遥感图像变化检测（Bumblebee）：基于自步ASPP-Ynet的建筑物变化检测方法
遥感视频目标跟踪（ipiudlc）：基于前后一致性与显著区域提取的遥感视频目标跟踪算法
遥感视频目标跟踪（杨门虎将小分队）：基于融合rpn++和atom的目标跟踪算法
获奖的永利皇宫463cc团队合影
其中由西电永利皇宫463cc焦李成教授与张向荣教授指导的张金月、黄钟健、马睿妍组成的“ipiudlc”队伍获得了遥感卫星视频目标跟踪赛道一等奖。遥感视频目标跟踪是利用光学遥感卫星视频，在实现指定目标监控，在机场、商场、道路流量监测等方面具有重要的应用价值，但卫星视频数据存在目标尺寸相对较小、外观特征少、背景干扰与抖动、目标大范围旋转等问题，卫星视频目标的自动化跟踪是现实应用的难点。“ipiudlc”团队针对遥感卫星视频中的上述难题，提出了基于前后一致性与显著区域提取的遥感视频目标跟踪算法。
竞赛分为初赛与决赛，初赛各个赛道前十名晋级决赛。该赛道初赛成绩由大赛评委会专家根据AUC得分进行排名，AUC值越高，遥感卫星视频目标跟踪算法结果越准确，排名越靠前。决赛成绩分为算法精度比拼与加分赛两部分，算法精度比拼同初赛根据AUC排名，决赛加分赛需要各个参赛队伍基于华为Atlas 200 DK AI开发者套件实现算法模型移植，最终综合将基于算法模型精度、效率等指标，对算法模型性能进行综合评估与排名。
“ipiudlc”团队在初赛阶段以0.6729的精度排名第一晋级决赛，决赛阶段中，他们是目标跟踪赛道十支决赛团队中唯一一组完成加分赛的队伍，最终以决赛分数0.5524、加分赛精度分数0.4344、加分赛效率分数0.9667，加权得总分0.56707排名决赛成绩第一，高出第二名五个百分点的成绩获得2019遥感图像稀疏表征与智能分析竞赛一等奖。
在霍金出现的地方，除了他精妙绝伦的思想，还有他那台在他全身只有三根手指能动的情况下帮助他探索宇宙的轮椅。然而，高昂的造价却并非每一个渐冻人都能承受得起，自然也无法如霍金般享受更自由的生活。
近日，来自西安电子科技大学永利皇宫463cc的老师和同学们开发了一款帮助渐冻人生活的轮椅——通过眼球控制轮椅，曾经爬上华山的渐冻人张为，成为这款轮椅的第一位使用者。
渐冻人张为收到特殊礼物
从12岁被确诊为肌萎缩侧索硬化症，也就是俗称的“渐冻人症”后，张为多次用行动打破医学上的“不可能”。2018年6月，张为登上泰山，随后又在7月登顶华山，攀登五岳成为张为的目标，他希望用实际行动磨炼意志战胜病魔。
然而，从去年6月份开始，张为身体恶化速度加快，不仅心、肺功能出现问题，他的脊柱也完全僵硬，休克症状频繁来袭，经常会从轮椅上摔下。对张为来说，有时候出门看看都成为奢望，爬山更是遥不可及。
2019年3月，西安电子科技大学的同学们为他送来一台能够依靠眼球控制的轮椅，这台科技感满满的轮椅，能够帮助像张为一样的渐冻人在全身僵硬的情况下，靠眼球控制行动。
张为告诉北京青年报记者，虽然身体状况并不理想，但他还是喜欢出去转转，有时候还会在大雁塔附近摆摊卖矿泉水。“摆摊并不为挣钱，更重要的是我想出去看看，不想像冰一样被冻起来。”
师生设计首款眼球控制轮椅
据了解，这台轮椅由西安电子科技大学永利皇宫463cc智能感知与图像理解教育部重点实验室开发，由该实验室焦李成教授和孙其功博士带领团队设计制作，系国际首款。
团队博士生孙龙告诉北青报记者，2017年暑假，一位校友曾提议可以为渐冻人做一个轮椅，而当时他们实验室也具备了一定的技术储备，师生们便开始了这项工作。
这台轮椅最难的地方就在于眼球的定位。孙龙告诉北青报记者，每个人的眼球都不一样，任何一个微妙的变化，都可能会带来场景的巨大变化，因此他们要做的就是获取眼球位置并利用其控制整个系统。
这台轮椅经过了多次技术迭代，在不断的优化改进中，从一个实验室作品成为真正能够给渐冻人使用的产品。
2018年他们得知张为的励志故事后，便想把这台轮椅送给他。为了更好地帮助张为，孙龙和他的团队也为张为单独定制了一些功能，比如添加了可以播放电影、音乐的娱乐功能，轮椅也能够折叠，方便携带。今年3月，定制轮椅交到了张为手上，团队同学也一直帮助他进行后续维护和优化。
除了轮椅外，孙龙他们也将此技术运用于实际的智能家居中，包括门锁、灯光、窗帘、电视、空调等智能家居设备，渐冻人都能够通过眼球进行控制，帮助他们平等地感受到智能带来的便捷生活。
想打造半无人驾驶轮椅
使用一段时间后，张为发现，这个轮椅在实际使用中仍有不少问题。拿到轮椅的第二天，张为想坐着轮椅，去3公里外的超市看朋友，他特意选择了一条车比较少的路。但是刚走出没多远，因为眼球控制出现偏差，张为差点撞到一辆行驶中的车辆。
“我的手还可以动，遇到问题可以直接关掉电源，但是对只有眼球能活动的渐冻人来说就会很危险。”张为告诉北青报记者。作为第一个试用者，张为也把这些问题反馈给了西安电子科技大学的同学们。
孙龙告诉北青报记者，张为在使用中提到的问题，团队也在积极地改善优化，减少误差。在“解放双手”之后，他们还希望用技术的手段解放渐冻人的双眼，目前，团队已开发出“红外避障”的功能，也就是说，渐冻人甚至不需用眼，就能控制轮椅移动。“我们希望能够实现半自动驾驶的体验。”孙龙说
科技也让张为看到了希望。张为的很多渐冻人朋友最后全身上下只有眼球能动，疾病将他们限制在病榻上，看看世界也成为奢望。张为告诉北青报记者，如果更多的渐冻人拥有这台依靠眼球就能控制的轮椅，将让他们更高质量地享受生活。
