2022年12月3日中午，北京工业大学樊恭烋荣誉学院2021-2022年度Cornerstone和Keystone项目结题汇报会在线上顺利召开。出席本次会议的嘉宾有樊恭烋荣誉学院院长兼教务处副处长孙立山教授，科学技术发展院副院长李洪义教授，信息学部左国玉教授、于乃功教授，Keystone课程负责人、材料与制造学部柯小行教授，材料与制造学部尉海军教授，信息学部李童副教授，材料与制造学部饶威副教授、信息学部郑榜贵导师、朱晓庆导师，Cornerstone课程负责人、材料与制造学部王心心老师以及樊恭烋荣誉学院综合事务办公室戴璐、张萌、贾子薇老师。全体同学参与了汇报会，会议由黄湛博、庞子烁、王国坤、周琮林主持。
会议开始前，孙院长作了讲话，他对各位指导教师的辛勤工作表示感谢，并希望同学们能以一个非常认真的态度对待Stone计划，让学院特色的Stone计划继续发光发热。随后项目汇报按照2021级Cornerstone（12组）和2020级Keystone（8组）顺序依次进行，汇报包括成果展示和评委提问两个环节。汇报内容覆盖电子科学，信息安全，人工智能、材料制造等多个学科，各专家老师对每个组进行了点评和指导，各组汇报人也与专家进行了充分的思维碰撞和交流。
Cornerstone Projects
1.锂电池-高安全性能新材料的研究
A Study of Polymer-based Composite Electrolyte by Electrospun Poly (Vinylidene Fluoride) Nanofibers for Lithium Battery
项目导师：尉海军
汇报人：莫子涵、张佩敏
简介：本项目的目标是结合无机固体电解质和聚合物固体电解质的优点，使用有机聚合物PVDF-HFP制备膜，使用PVEC提高膜的离子电导率，并使用LiTFSI作为电解质制备有机-无机复合固体电解质膜。
2.基于农作物种养一体的多介质免维护的农村小型家庭污水处理装置
Multi-media Maintenance-free Rural Small Household Sewage Treatment Device Based on the Integration of Crop Cultivation
项目导师：崔有为
汇报人：陈瑞阳、孙嘉鸿
简介：本项目旨在设计一个技术集成的，能够在农村小型家庭中高效使用的污水处理装置，同时能够产出一定的经济效益。
3.基于分布式平台的联邦学习车牌识别与车速测定
License Plate Recognition and Car Speed Measurement
项目导师：孙恩昌
汇报人：孔德源、田成铭
简介：目标针对于交通预测的准备工作，通过python与opencv进行图像识别工作，利用CNN模块识别车牌，并加入了对新能源的绿色车牌的识别。通过提取车辆的harr-like特征值，并训练分类器，完成对车辆特征的识别，通过编写的速度函数已经车辆识别函数，获得车辆在一段时间内的像素位移，并通过摄像机标定建立图像的像素坐标与空间中对应点的世界坐标之间的映射关系，同时根据车辆的像素位移计算车辆的实际位移，然后计算车辆速度。
4.基于深度生成网络的计算机制全息图
Computer Generated Holograms Based on Generative Network
项目导师：戎路
汇报人：周锦阳
简介：基于深度生成网络的计算机制全息图，灵感来自于生成对抗网络中的自编码器，使用U-net作为编码器，带限角谱法作为解码器，通过解码器的输出与输入图像的对比更新网络参数，最终实现1080p分辨率下的纯相位全息图实时生成。
5.青年人军姿矫正系统设计
Design of Young People's Military Posture Correction System
项目导师：孔德慧
汇报人：杜兆林、张博宁
简介：本项目拟以青少年站姿体态3D建模为手段，开展青少年站姿标准性的评估研究，为实现站姿矫正提供技术基础。建立青少年站姿数据集、开发集成化的青少年站姿评估原型系统，也是本项目的研究目标。
6.基于中医学原理的舌图像分析算法及系统设计
Tongue Image Analysis Algorithm and System Design Based on the Principles of Traditional Chinese Medical Science
项目导师：蔡轶珩
汇报人：张克卿
简介：随着近年来计算机视觉科学的兴起，越来越多的领域开始求助于深度学习算法来解决该领域的问题。本项目通过深度学习设计了相关的网络和数据集来对患者舌头上疾病的严重程度做出客观和定量的判断。
7.疲劳驾驶监测系统
Fatigue Driving Monitoring System
项目导师：稂时楠
汇报人：严由中、刘语辰
简介：为提高普遍的疲劳驾驶监测系统在实时性较低的问题，本项目对于原有的相关算法进行适当修改并放在Quartus IV平台上成功运行，大幅提高了目标监测结果的实时性。
8.基于个体部件关系图的群体行为识别
Learning Individual Body Part Relation Graph for Group Activity Recognition
项目导师：毋立芳
汇报人：员钰彬
简介：本项目证明了在不使用图像的视觉信息的情况下可以实现群体活动识别，研究了如何在实际环境中更好地将多个体身体部位关系检测与群体活动识别相结合，并试图减少计算量。
9.基于树莓派和openMV的自动化漂浮垃圾回收艇
Automatic Floating Trash Recycling Robot Based on RaspberryPi and openMV
项目导师：于乃功
汇报人：慈瑞熙
简介：本组基于arduino、树莓派和openmv的河海湖泊漂浮垃圾回收机器人使用NCC模板匹配算法，通过对比灰度图片完成对漂浮垃圾的收集，实现了漂浮垃圾自主回收机器人从无到有的创新，并将对水华现象的预防融入到项目之中。本项目组还开发出了基于安卓的手机APP，方便用户随时随地查看回收情况，并可随时人工介入。
10.可穿戴式血压测量仪
Wearable Blood Pressure Device
项目导师：冯继宏
汇报人：徐子健、吴欣桐
简介：本项目通过LSTM算法建立了一个基于深度学习的模型，并使用PPG信号值计算血压值。PPG信号经EP2020芯片测量后，采用LSTM算法实时测量出相应的高、低压值，并传送到显示模块当连接到终端时，可以看到PPG信号图和血压值，用于血压健康监测。
11.基于Yolo v5神经网络框架的超市自动取货机器人
Automatic Supermarket Pickup Robot Based on Yolo v5 Neural Network Framework
项目导师：郑榜贵
汇报人：高骏一
简介：针对疫情带来的物流问题，本项目团队设计并开发了一款自动超市提货机器人。机器人可以通过yolo v5神经网络的视觉识别算法实现目标物品的识别和定位，并应用机器人手臂实现目标物体的处理。
12.人形机器人伴陪系统的设计与实现
Design and Implementation of Humanoid Robot Companion System
项目导师：左国玉
汇报人：齐骥
简介：21世纪人类将进入老龄化社会，空巢老人和留守儿童的新闻层出不穷，本项目旨在利用树莓派控制机器人运动，通过对人工智能的深度学习，设计出小型人形机器人，实现人脸跟踪、语音对话、图像识别、人形运动等基本功能，进而实现陪伴、监护等更高层次的服务功能，让集陪伴和各项功能于一体的智能机器人真正服务于人类。
Keystone Projects
1.仿生可变形六足机器人
Bionic Deformable Hexapod Robot
项目导师：朱晓庆
汇报人：闻豪
简介：本项目提出了一种具有新型轮足结构的仿生可变形六足机器人，轮足结构的设计基于生活在沙漠中的摩洛哥翻滚蜘蛛，该机器人可以变形成为轮模式在相对平坦的路面上实现快速移动，变形成为足模式穿越非结构化地形，从而具有全地形通过能力。
2.基于差分隐私的鲁棒联邦学习研究
Robust Federated Learning with Differential Privacy
项目导师：林莉
汇报人：任宇鹏、刘依琳
简介：本项目提出了一种基于联邦学习的Fed-XDeepFM框架，其以极深因子分解机为基础，利用联邦学习和本地差分隐私算法保护用户信息和模型参数，它可以在保护用户隐私的同时完成良好的广告点击率预测。
3.基于部分亲和字段的2D图像姿态估计器
Realtime Single-person Pose Estimator Based on Part Affinity Fields
项目导师：李童
汇报人：徐浩轩、罗欧文
简介：本项目利用实时多人2D姿态估计技术，以关节折线连接的形式对人体运动进行识别和评价，从而达到纠正人体运动的效果。通过Blazepose算法作为姿态识别的核心算法，使本项目的工具非常轻巧所以很容易在运动健身领域推广，产生深远的影响。
4.基于混合同步的优化服务器框架搭建
Establishment of an Optimized Server Framework Based on Hybrid Synchronization Method
项目导师：李童
汇报人：郝鑫
简介：本项目为解决服务器与客户端之间的延迟问题，使用结合帧同步技术与状态同步相结合的混合同步技术，设计并实现优化的帧同步流程，解决帧插值、追帧、随机数同步等问题。开发的混合同步框架在自搭建的测试平台上得到符合预期的反馈。
5.基于文本指导的图像编辑平台设计及实现
Design and Implementation of Image Editing Platform Based on Text Guidance
项目导师：贾熹滨
汇报人：高菁晶、王晓林
简介：本课题的目的是实现基于文本引导的图像编辑生成方法。该程序会根据用户输入的文字自动编辑图像中相应的内容，保留图像的主要内容，生成符合文字描述要求的图像，并在此基础上完成图像编辑显示平台。
6.碳纤维复合材料界面与层间的多尺度失效研究
The Study on Multi-scale Failure from Interface to Interlamination in Carbon Fiber Composite
项目导师：杨庆生、饶威
汇报人：郝培宇、房天启
简介：本项目研究了准静态纵向拉伸条件下碳纤维/环氧树脂正交各向异性层合板的损伤萌生和演化机理，分析了纤维/基体界面脱粘、基体开裂和分层三种损伤模式的萌生和扩展过程及其相互作用。
7.一款控制路径可视化的编程游戏
A Programming Game Featuring Visualized Control Path
项目导师：李童
汇报人：葛中正
简介：本项目创建了一款控制路径可视化的变成游戏，旨在使使用者通过在游戏的快乐中实现对于编程的学习。
8.一种多功能生物传感的集成电路系统
An Integrated Circuit of Multi-functional Bio-sensing System
项目导师：刘旭
汇报人：卢汉潇
简介：在人体水平上，本项目设计的生物传感器系统是一个能够全面检测人体状况的装置的核心。本项目设计了一个具有多种监测功能的模拟生物传感系统IC，包括连续监测生物阻抗、人体pH值、神经信号和血糖。系统读取不同传感器的信号，并能够将其转换为电压信号进行观察。
经各小组答辩、专家组打分、最终审核，参与本次答辩的20个项目全部顺利结题，其中6个小组获评本年度Cornerstone/Keystone优秀项目：
【Cornerstone Excellent Projets】
1st Prize：人形机器人伴陪系统的设计与实现
Design and implementation of humanoid robot companion system
项目成员：张莅凝、齐骥、徐思雨、张栩宁、高天骜
2nd Prize：基于树莓派和openMV的自动化漂浮垃圾回收艇
Automatic Floating Trash Recycling Robot Based on RaspberryPi and OpenMV
项目成员：慈瑞熙、崔昊明、刘可心、刘欣桐
3rd Prize：基于个体部件关系图的群体行为识别
Learning Individual Body Part Relation Graph for Group Activity Recognition
项目成员：员钰彬、朱心烨、殷墨涵
【Keystone Excellent Projets】
1st Prize: 碳纤维复合材料界面与层间的多尺度失效研究
The Study on Multi-scale Failure from Interface to Interlamination in Carbon Fiber Composite
项目成员：郝培宇、房天启
2nd Prize：基于部分亲和字段的2D图像姿态估计器
Realtime Single-person Pose Estimator Based on Part Affinity Fields
项目成员：徐浩轩、罗欧文、夏天麒、刘海天、余佳珉
3rd Prize：一种多功能生物传感的集成电路系统
An Integrated Circuit of Multi-functional Bio-sensing System
项目成员：卢汉潇、莫霄睿、王正、朱佳宇、洪一懿
樊恭烋荣誉学院作为学校“高等工程教育人才培养模式创新实验区”，设立Cornerstone和Keystone品牌项目，通过打造“学做项目—体验研究—研学实践”一体化的实践力提升课程，让本科生大一即开展贯穿四年的三段式科学训练计划，构建了“4段贯通”的实践体系，助力科学研究方法、创造性思维、科学素养的养成。通过Cornerstone和Keystone项目的训练，每一位学生都得到了科研能力和综合能力双提升，取得了丰富的研究成果。未来，希望同学们继续潜心修学，艰苦求真，在加快建设科技强国、实现高水平科技自立自强的时代进程中贡献青春力量！
北京工业大学樊恭烋荣誉学院
2022年12月8日
