中大創新發明大賽 「3D掃瞄式光學雷達」揪污利器奪金獎

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2009.12.11 秘書室新聞組
 去年底喧騰一時的高雄縣大寮鄉空氣汙染案,造成百餘名師生送醫,空污的元凶是誰?始終找不到答案。中央大學創新育成中心十日所舉辦的「第三屆創新發明大賽」,金獎隊伍從這個事件中找到創新靈感,最新研發的「3D掃瞄式光學雷達」,利用三維空間遙測技術,可即時掌握污染源的方向、組成成份和濃度等,堪稱揪污的一大利器,這項創新發明深受評審肯定,一舉抱走五萬元獎金。

主辦單位中央大學創新育成中心主任鄭國興表示,創新發明大賽已進入第三個年頭,這項比賽目的是希望激發學生的創新能力和思維,有效提升創新技術。此次比賽共有49支隊伍參賽,更有台大、交大等外校來「踢館」,競爭十分激烈。經過初審後,選出17組隊伍進入決賽,最後選前三名和五名佳作。

金獎是一個跨國、跨領域的團隊,成員包括物理系江智偉、廖煌時、印度籍達斯;化學所楊和蓉;機械所黃建嘉等五人。近日最夯的哥本哈根聯合國全球氣候變遷會議,人類致力於空氣污染的改善,節能減碳、愛地球,更加深了大家對他們作品的好奇。

得獎的物理系江智偉表示,空氣污染的監測難度在於移動速度太快,以致地面固定式的監測系統難以掌握。去年底的大寮空污事件,引發了他們創新「小而美」的監測系統。他們所研發的「3D掃瞄式光學雷達」,重量僅有28公斤,價格為以往固定式雷達的十分之一,拆裝方便,適合裝設於各種載具。

最重要的是,利用三維空間遙測技術,可對距離、溫度、水汽、風向、風速、粒子大小、形狀、濃度與汙染物等進行自動化空間與時間量測。「掌握污染源從何而來?」是一大突破!

人稱「專利王」的評審-台灣傑出發明人協會榮譽理事長陳鴻偉表示,空氣污染源確實難以掌握,早期還有人採集白鴿身上的殘留物,來尋找污染源,顯示其困難度,他對學生這項創新表示肯定。

銀獎是資管系陳泳志、彭文慶、張傑超、楊鎧瑞、傅夙汝等5人團隊,作品為「Happy New Ear心的旋律.新的DJ」。該團隊透過問卷調查發現,有超過7成受訪的大學生,電腦內的歌曲超過500首,如何進行有效的「音樂管理」,個人化專屬DJ便因運而生。他們開發一套軟體,透過獨創的「聲波振幅標準化」計算歌曲能量的強弱,改良歌曲節拍探測的準確度,透過快速傅立葉轉換與自我相關係數搭配使用,偵測歌曲節拍的準確度,讓音樂與心情可以相結合。

銅獎是資管系劉美蘭、黃翊瑋、施怡如、邱于瑄、王偲昀等5人團隊,作品為成品「Wazai-What you see, what you get !」。該創新在於解決MSN上資訊傳達不對稱、不清晰以及費時等問題。Wazai可分為三大功能:Wamap創造個人化地圖、Waweb為命中網頁目標的好幫手、Wanote打破傳統討論的平台。它使用Google Map API來實作;畫布與塗鴉功能則是透過Flash actionscript來完成;最後,最重要的同步功能則是利用MSN SDK來達成。

佳作有五件,分別是「Slimming Body體重健康管理好幫手-Android手機應用」(中央大學資管所的陳棅易、鄭義穎、謝榮桂)、「念力操控之隨心所欲」(中央大學電機所的李銘寰、陳冠樺、吳孟儒)、「燃料濃度自主控制之燃料電池組」(中央大學化學系的金英喆、張傑鈞、李皇諭)、「利用平板表面音波定位的觸控系統」(中央大學電機系的何柏勳、吳弘毅)、「智慧型跟隨與歸位購物車」(中央大學電機所的黃正豪、朱宥銘、林廷燦、劉欣宇、蔡柏謙)等五項作品。


文/陳如枝

【中央大學第三屆創新發明大賽得獎名單】

金牌『 3D掃瞄式光學雷達』
中央大學物理系_江智偉、達斯、廖煌時、化學所_楊和蓉、機械所_黃建嘉
為了改善大氣環境及維護空氣品質,相關的探測設備對汙染物的監測控制是必要的。然而目前的環境監測技術主要還是以地面被動式監測系統為主,對於汙染物即時的傳輸與空間的分佈等空氣汙染問題仍是相當棘手。因此開發3D掃描式光學雷達,利用三維空間遙測技術可對距離、溫度、水汽、風向、風速、粒子大小、形狀、濃度與汙染物等進行自動化空間與時間量測。 期許能建置台灣自動化光學雷達網,達到全方位之監測與資料連結。

銀牌『 Happy New Ear心的旋律.新的DJ 』
中央大學資管系_陳泳志、彭文慶、張傑超、楊鎧瑞、傅夙汝
音樂數位化的普及,讓個人電腦裡的音樂越來越多。透過我們的問卷調查顯示,有超過7成的受訪者表示電腦內歌曲超過500首,使得音樂管理出現許多問題,基於上述幾點,我們確實需要個人化專屬DJ。本創新技術獨創聲波振幅標準化計算歌曲能量的強弱,改良歌曲節拍探測的準確度,夠過快速傅立葉轉換與自我相關係數搭配使用,偵測歌曲節拍的準確度更勝市面上偵測音樂速度之軟體,且本產品是第一個將音樂與心情結合的軟體。

銅牌『 Wazai-What you see, what you get ! 』
中央大學資管系_劉美蘭、黃翊瑋、施怡如、邱于瑄、王偲昀
本創新在於解決MSN上資訊傳達不對稱、不清晰以及費時等問題。Wazai可分為三大功能:Wamap創造個人化地圖、Waweb為命中網頁目標的好幫手、Wanote打破傳統討論的平台。Wamap是使用GOOGLE MAP API來實作;畫布與塗鴉功能則是透過Flash actionscript來完成;最後,最重要的同步功能則是利用MSN SDK來達成。

佳作『 Slimming Body體重健康管理好幫手-Android手機應用』
中央大學資管所_陳棅易、鄭義穎、謝榮桂
主要利用手機隨時隨地可用之特性,配合3G網路及雲端運算,協助有健康體重管理需求之使用者分析食物的營養程度與熱量,同時記錄個人飲食與運動歷程。本系統並可與醫療資訊結合,針對使用者個人之特殊身體資訊,提供最佳飲食與運動建議。

佳作『念力操控之隨心所欲』
中央大學電機所_李銘寰、陳冠樺、吳孟儒
本系統是透過擷取使用者的腦電波訊號,再進行訊號的分析和辨識,最後將對應的控制訊號輸出。讓使用者不需肢體動作下,可透過腦電波來控制身邊的機器裝置。應用範圍如ALS(肌萎縮性脊髓側索硬化症)、SCA(小腦萎縮症)或全身癱瘓等患者及特殊環境工作者如太空人與潛水夫等。此外,一般人亦可使用本系統進行腦電波控制自走車、腦波打字機、腦波彈奏音樂或腦波電視遙控器選台等。

佳作『燃料濃度自主控制之燃料電池組』
中央大學 化學系_金英喆、張傑鈞、李皇諭
將台灣現有矽晶片技術導入燃料電池產業,以物理機制控制燃料濃度於一定範圍內而降低現有反應條件的限制,並以矽基晶片通道作為管裡燃料電池內水管理之工具。搭配鋰離子電池可製造出便宜又穩定的直接甲醇燃料電池,並可設置於小瓦數3C產品。

佳作『利用平板表面音波定位的觸控系統』
中央大學電機系_何柏勳、吳弘毅
觸控技術無庸置疑是下一階段3C產品的主流。現今所有的觸控技術主要利用影像辨識及超音波技術,觸控面積越大,觸控輸入的電子面板則也越大,成本也隨之激增。超音波技術容易受干擾且需使用特殊筆,而影像辨識需要複雜的程式及大量的處理能力,且對於背景及光源的品質要求高。因此開發出本系統,其技術優點為:適用面積大、聲音清晰不易受噪音干擾、硬體成本低、運算資源低、省能源,且可將隨處得到的平板物體變成觸控面板,能刮出聲音的物品皆能成為觸控筆來使用。

佳作『智慧型跟隨與歸位購物車』
中央大學電機所_黃正豪、朱宥銘、林廷燦、劉欣宇、蔡柏謙
以目前的跟隨技術而言,被跟隨者必須配戴東西讓攝影機辨認出是否為跟隨目標,本創作技術採用不配戴物品方式,單純用影像處理辨識主人衣服。且以往結帳時都必須把物品一樣一樣拿出來,透過紅外線掃描器做累加,得知物品購買數量,本技術可在物品不拿出來情況下,用RFID讀取購物車中TAG的個數及價錢,直接做總合,而達到購物便利性。

資料來源:創新育成中心


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