9月22日，在2022第二届英特尔人工智能全球影响力嘉年华赛事中，南京大学电子科学与工程学院彭成磊老师指导，蔡立本华、陈威宇和赵雨飞等三名本科生完成的“夜鹰-暗光增强全彩成像”作品在betway体育:区三个队伍中突围，最终在25个国家和地区的所有参赛队伍中脱颖而出，获得最高奖项：全球大奖（Grand Winner）。

获奖项目介绍

“夜鹰”，让黑夜照样出彩

据了解，获得全球大奖的“夜鹰-暗光增强全彩成像”项目，结合计算机视觉技术和深度学习算法，设计了一款适用于极低照度环境下的暗光增强全彩成像系统——“夜鹰”。人眼能够分辨色彩的低照度极限是1勒克斯。1勒克斯有多亮？在高约2.4米的天花板上安装的小号荧光灯照射到地面的光照度约为1勒克斯。市面上绝大多数的夜视相机能达到的成像低照度极限只有0.1勒克斯，“夜鹰”无需辅助光源，即可实现0.001勒克斯极低照度环境下的高清视频全彩成像，大幅提升目标检测精度，让黑夜照样出彩。

人类已经在暗光增强成像领域研究了几十年，曾出现激光夜视、热成像等技术，但都存在颜色细节丧失、噪点多、目标识别难、需要红外辅助光源等痛点，影响人们对图像内容的观察和图像的后续使用，且最低极限照度居高不下。在全彩夜视成为刚需的当下，通过硬件和传统算法的方案已经到达极限，这也是团队开发“夜鹰”系统的初衷。“夜鹰”具有高清、低噪、体积小、隐蔽性强等特点，在打击犯罪、环境保护、区域安全、地下照明等相关领域具有广阔应用前景。

“夜鹰”作品成果展示界面

“夜鹰”支持单张图像采集和连续视频采集，通过较为常见的通用型全彩CMOS相机采集到极低照度、高噪声的原始图像后，经过“夜鹰”神经网络模型进行处理恢复，可以将照片恢复至正常光照下的高清全彩成像效果。“夜鹰”系统支持540p分辨率下的24fps高清稳定视频实时拍摄处理显示。

“夜鹰”暗光增强全彩成像系统针对用户的具体使用场景进行了进一步的功能开发。通过“夜鹰”UI界面，用户可以查看实时的相机直出图像和增强恢复后图像，并查看图片色彩直方图、视频实时帧率等信息，进行画面缩放、相机参数调节、保存当前画面为图片等操作。同时，“夜鹰”内置了针对高达80种不同类别物体的人工智能图像识别系统，可根据应用场景帮助用户快速捕捉并框选画面中出现的目标。

“夜鹰”团队

电子设计竞赛的积极参与者

团队的三名成员蔡立本华、陈威宇、赵雨飞都是电子科学与工程学院betway体育:级本科生，均为学科竞赛的积极参与者，注重知行合一的理论与实践结合，自大一下学期便参与学院组织的电赛培训，先后参加过江苏省大学生电子设计竞赛、全国大学生电子设计竞赛、全国大学生电子设计竞赛模拟系统专题邀请赛、英特尔全国大学生电子设计竞赛嵌入式系统专题邀请赛等专业学科竞赛，同时也是一项国家级大创项目的队友。

今年3月初，电子学院彭成磊老师、袁杰老师开展了全国大学生电子设计竞赛嵌入式系统专题邀请赛宣讲会。两位老师深耕嵌入式系统领域，具有丰富的竞赛指导经验，多次指导学生获得该嵌入式系统专题邀请赛全国一等奖。经学生自主报名，老师面试选拔，最终团队三位成员加入了彭成磊指导的嵌入式暗光增强全彩成像赛题组。

“夜鹰”团队

3月至7月为赛题的准备时间，团队成员分工合作、规划清晰，共同推动项目的顺利进行。在团队中，队长蔡立本华主要负责模型算法的开发训练，赵雨飞主要负责模型部署和交互页面设计，陈威宇主要负责硬件系统设计选型以及软件框架搭建。每周五由彭成磊老师组织组会，汇报工作、解决问题、明晰路线。团队成员利用课余时间进行比赛准备，从项目名和项目LOGO确立、解决方案和技术路线规划，到模型算法开发训练、相机驱动与图像采集、软件框架搭建、交互界面设计、模型优化与部属，再到作品展示与项目答辩的设计打磨，一步一个脚印完成预定计划。

7月中旬至8月中旬，英特尔杯全国大学生电子设计竞赛嵌入式系统专题邀请赛复赛选拔正式开始。团队历经东部赛区材料网评、东部赛区决赛、全国总决赛材料网评、全国总决赛终审多轮，最终从133支参赛队伍中脱颖而出，斩获全国一等奖前三甲。由我校袁杰、王育昕老师指导，王心悦、秦子健和蔡昀烨等三名本科生完成的“彩绘人脸识别”作品获得全国二等奖。

全国总决赛颁奖典礼-一等奖

同时，作为betway体育:大陆区的优胜者，“夜鹰”团队与另外两支团队一起受邀参加2022年英特尔人工智能全球影响力嘉年华赛事活动，接受来自美国、印度、台湾等国家和地区的英特尔工程师和专家进行线上答辩面试，并作为betway体育:18+组别唯一一支晋级团队（Country winner）代表betway体育:参与嘉年华全球总决赛，最终荣获全球18+组别的全球优胜者（Global winner）。

获奖感言

“把有限的时间抓到极致”

从确定参赛与竞赛题目的3月初起，前两个月研读领域前沿论文与复现代码，后两个月将想法实施部署，每一步都按照计划严格进行。虽然目标艰难，过程曲折，但凭借坚定的意志力我们走到了最后。

在这半年的时间里，自习室、图书馆、实验室遍布我们思考的身影，我们思考清楚了全彩图像的产生、增强和恢复，各种噪声的表现，深度学习的各种工具与其对信息恢复增强的细节步骤。我们把有限的时间抓到极致。回望这一路，读过的论文，写过的代码，思考过的问题，熬过的夜，都化作一砖一石，铺成了通往最终全球优胜者的路。

衷心感谢彭成磊老师和刘知豪学长对我们全程的悉心指导和支持鼓励，也特别感谢刘亦凡同学为我们设计的“夜鹰”图标和方元老师在嵌入式方面的指导，感谢大学外语部张子源老师在英文写作方面的指导，同时也感谢一路上朋友们的支持鼓励。

彭成磊老师和团队成员

赛事背景

每年一度的英特尔全球人工智能影响力嘉年华，是英特尔为全球数字化能力建设搭建的一个在线的全球展会，旨在与世界各地的政府、学术界和社区合作，同下一代技术人员和未来开发者一起普及人工智能，并表彰人工智能创新。活动邀请来自世界各地的学生、教育工作者、学术领袖、政府、实施合作伙伴和社区，通过人工智能创新丰富每一个人的生活。本届英特尔全球嘉年华共有三轮选拔，分别为国家地区选拔、全球分区选拔，以及全球总决赛。在超过1000份来自全球各地的入围参赛作品中，共有来自25个国家地区的超过100份作品入围全球总决赛，并最终在这些作品中评选出最高奖项。

本参赛项目从报名宣讲、面试选拔，到最终的全球决赛，前后历时六月有余，期间，我校电子科学与工程学院依托电子信息专业国家级实验教学示范中心，在提供高质量实验资源的同时，选派专业教师对参赛队伍进行了培训与指导，充分发挥学科背景优势，面向实际问题，契合了用人工智能改变生活的主题。

来源：南京大学