資訊處   19.11.2012

407

左起:劉瑞峰、陳俊杰和舒劍飛
劉瑞峰示範使用手語翻譯系統
葉俊華(左)和翁顯揚(右)與無人駕駛飛行器及操控用的平板電腦
碳纖維
蜂巢板
 
《中大通訊》第407期 > 學生動態 > 從生活出發的創意

從生活出發的創意

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創意是跳出既定的框囿,從一種新角度思考。電燈、電話、電腦等發明,都是由妙想天開的意念開始,最終成為生活必需品,改變社會和人類發展的面貌。

學生創新與創業促進委員會協助學生將創意帶出實驗室,透過各種比賽、講座和展覽等活動,推動同學構思並實踐創新科技發明或創業計劃,使創意轉化成商品,造福人群。以下介紹兩項由學生研製的產品。

殘疾人手語交流輔助系統

計算機科學與工程學系本科生陳俊杰劉瑞峰舒劍飛,希望把科技與日常生活聯繫。手語是聽障人士的主要溝通語言,但是一般人不懂,目前本港的手語翻譯服務及訓練課程也未廣泛,令聽障人士難與外界溝通,幾位工程系學生遂設計可將手語翻譯為文字和語音的「殘疾人手語交流輔助系統」,以高科技支援聽障人士。

打破溝通障礙

陳俊杰解釋系統運作原理:首先要讓系統學習辨識不同的手語動作,他們以微軟的Kinect體感技術感應器,記錄以手語溝通時雙手、雙肘和雙肩共六點的三維坐標,並以統計分類常用的支持向量機計算法,推算出最大化幾何邊緣區,即可識別出屬於某特定手語元素的動作的最大範圍。這樣,不同用者表達同一套手語時,即使他們動作的角度、速度、站立位置等互有差異,但只要是在系統紀錄的範圍之內,則系統仍能辨識。

系統「學習」了各手語詞匯,建立一套以中文為主的數據庫,做手語的人在感應器前做出數據庫已存有紀錄的動作,系統便可翻譯成語音和文字,準確度高達九成以上。

隨身裝置用法簡單

陳俊杰續說,通用的手語詞匯約一千個,數據庫只是初起步,現有四十八個詞匯,但由於擴展性強,將來即使詞滙量增加,也不會大幅增加程序運行時間。此外,新系統易於攜帶,只需帶備感應器和電腦,毋需滑鼠,也不用配戴任何外置設備來控制,即可隨時應用。

三位同學以手語翻譯系統參加於上海舉行的「2012英特爾杯大學生電子設計競賽嵌入式系統專題邀請賽」,擊敗來自十一個國家及地區七十一所大學,包括北大、清華、復旦、新加坡國立大學等一百五十九支隊伍,勇奪全場最高殊榮英特爾杯,肯定了他們的創意思維及實踐能力。

無人駕駛飛行器

一具小巧的飛行儀器,在參加工程學院暑期實習研究計劃的四十多項設計中,脫穎而出,榮膺最佳作品之一。外觀如直升機的骨架,是機械與自動化工程學系葉俊華的設計,控制程式則由同系的翁顯揚編寫。

高空偵測好幫手

選取材料花了葉俊華不少時間,「製作這飛行器的材料要堅硬輕巧,以提升載重量和飛行時間,同時要防震,確保攝錄影像清晰。」經過資料搜集和測試,他發現碳纖維和蜂巢板這些常用於航天、飛機和賽車上的物料,是理想素材。

碳纖維堅硬度高但容易彎曲,於是他將碳纖維鋪在蜂巢板的底和面,成為三文治式物料,以提升抗彎能力,再按照模具切割,製成約重一百克的骨架,裝上馬達、螺旋槳和電池後,整架飛行器只重約一千克,可連續飛行半小時。

程式設計由零開始

翁顯揚則以Android編寫控制程式,這全是他自學的成果。他最初對Android一無所知,故購買了大量書籍參考,又四出求教,最後編寫整個介面,並成功將訊號與直升機連接,令他欣喜莫名。

翁顯揚介紹說,只需操控如平板電腦或手機等部件,就能使飛行器移動。系統裝有自動導航系統,在Google地圖上點選目的地,系統即能提供飛行航道。

他們希望這套裝置能應用於監察及救援工作,例如飛行器在自動導航下定期定點監察郊外環境,遇有山火可立即通知有關當局,又或接得通報後協助搜救遠足失蹤人士。

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