就在不久前的第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛2024年度“揭榜挂帅”专项赛终审决赛中，经过激烈角逐，我院学生作品“海洋点云目标感知目标检测、跟踪与定位”斩获全国特等奖。该作品由刘亿超、张清瑶、谢明睿、杜明轩、罗庭彰、李航等10名同学组成，其中有6人为我院学生，李程俊、王太茂、王勇3人为指导老师。宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。他们获得殊荣的背后又有着怎么不寻常的奋斗故事？
一次偶然的机会，我们了解到武汉凌久微电子有限公司发布的“海洋点云感知目标检测、跟踪与定位技术”这一命题。恰逢团队有多位成员，正在进行目标检测、目标跟踪领域的研究，前期已经积累了一些的技术背景，并且多数成员都对海洋命题有着浓厚的研究兴趣。因此，大家决定联合起来揭榜这一命题，同时大家也是抱着学习的心态，希望能够将自身积累的技术经验与实际工程需求相结合，充分发挥我们的技术优势，响应建设海洋强国的国家战略需求。
很快，我们团队正式成立，设计与开发工作全面启动。我们认识到，项目的核心在于设计一个能够在复杂海洋环境中高效运行的检测与跟踪系统，既要克服数据稀疏和场景复杂等技术难题，还要实现硬件资源的优化与实际部署的落地。在德信体育李程俊教授和张东方老师提供的初步技术框架下，我们看到了这一目标实现的可能性。
在项目初期，我们开展了大量调研，分析了海洋目标检测的应用现状与痛点问题。王勇老师和王太茂老师也在技术路径规划和关键实现细节上多次给予指导。针对船舶运动视频数据稀缺的难点，我们提出了依据现有图像基于时间排列生成视频以及使用生成模型用插帧的方法生成视频两种解决方案。有了合成的高质量数据的支持，我们设计了专门适配海洋场景的目标检测模型与跟踪算法，同时通过创新的深度补全技术解决点云测距精度问题。在团队的不断努力下，项目方向逐渐清晰，任务分工也得到合理安排，每位成员都专注于各自负责的模块开发。
2024年9月，我们的海洋点云目标感知系统初步完成，检测、跟踪和定位功能完成了初步的开发，并且还部署了网页端应用，将所有功能上线到网页端供有需要的用户很方便的调用。经过、初期的不懈努力，我们凭借优异的客观分排名挺进决赛。
决赛阶段，赛题方对硬件的模型性能要求更加严格，所以在后续的项目研发过程中，我们克服了诸多技术挑战，尤其是在实时性和硬件优化方面。通过反复试验，我们成功在FPGA和嵌入式平台上实现了轻量化模型的高效运行，使其不仅满足目标检测和跟踪的精度要求，还显著降低了计算资源的消耗。在硬件部署阶段，张东方老师从硬件选型，到模型部署，再到硬件加速都为我们提供了全面的指导，并全力支持项目的后续发展。经过多次的迭代和优化，我们的项目更加完善，通过引入改进的Hybrid-SORT跟踪算法，系统在多目标跟踪精度上取得了显著提升。同时，结合UA-SDF深度补全技术，点云测距也取得了不错的效果。凭借着高精度、轻量化的优势，我们也顺利拿到了全国特等奖。
该项目不仅让我们在技术上有所突破，也深刻教会了我们团队合作与坚持的意义。每一步的成功都离不开团队的智慧和努力。我们还会不断优化项目功能，也希望我们的解决方案能够为未来海洋探索贡献出一点力量。
参赛真心语
刘亿超（大数据国际班大四）：
在本次挑战杯“揭榜挂帅”项目中，我非常有幸担任项目负责人，结识这么多优秀的老师和同学。这次我们能够拿到这个好成绩，首先要感谢学院的重视与支持。在比赛过程中，由于有林小艳副书记和王太茂老师持续地给予我们精神和资源上的帮助，再加上李程俊老师、王勇老师和张东方老师在技术上的倾力指导，我们才有信心与勇气去做下去，克服了一个又一个技术难题，精益求精地完成了项目，最终在这次比赛中脱颖而出。
虽然比赛已经结束，但我们的使命还在继续，我们将继续探索海洋领域的智能感知技术。尽管未来可能面临挑战，但我相信我们团队经历了这个项目的历练与磨合，已经具备了应对挑战的能力和信心。我们会不断积累经验，强化技术优势，并将继续推动项目的发展与创新。作为青年一代，我们定会勇于担当、敢于创新，继续用我们所学的计算机专业知识为国家海洋经济发展贡献力量，迎接新的机遇与挑战，推动技术的进步，助力海洋强国的建设！
张清瑶（大数据国际班大四）：
很荣幸能和同伴们一起进入“挑战杯”的线下终审对决并成功摘得特等奖，回顾参赛过程，一路上有苦也有甜。队长和队员们在终审答辩前一直熬夜打磨作品，反反复复修改演讲稿、PPT，答辩。当天还临时出了参赛意外状况。幸好在团队老师和大家的努力下顺利解决，完成了答辩。每一分努力都是为了更好的未来，感谢老师同学们的陪伴，登高不傲，居低不怨，期待下一次共同参赛！
谢明睿（大数据大三）：
在此次“挑战杯”“揭榜挂帅”专项赛中获奖，我感到无比光荣，也深感责任在肩。这是对我们团队努力的肯定，更是对青年一代践行科技强国使命的激励。在李程俊、王太茂、王勇3位老师的指导下，我们团队积极响应国家“卡脖子”技术攻关号召，以“海洋点云目标感知检测、跟踪与定位”为题，聚焦海洋经济智能化发展需求，努力攻克复杂海洋环境下的技术难题。从高精度目标检测方法设计到FPGA平台推理加速优化，我们力求实现轻量化和实用化，为国家战略需求贡献力量。
习近平总书记曾指出，关键核心技术是国之重器。作为新时代青年，我深知肩负的历史使命。我们坚持“顶天立地”，既瞄准国际科技前沿，又扎根实际需求，用实际行动书写了对“中国梦”的践行。这一奖项属于地大，属于德信体育，属于指导老师和所有支持我们的力量。未来，我将牢记使命，把青春融入强国建设，为实现高水平科技自立自强、推动中国式现代化贡献智慧与力量！
杜明轩（大数据国际班大四）：
在本次项目中，我负责海洋点云测距的研究与实现。在深入理解点云数据处理及测距模型设计的过程中，我感受到将理论应用于实际场景的重要性与挑战。通过改进深度补全算法，解决复杂海洋场景下的测距精度问题，不仅锻炼了我的技术能力，也让我明白团队合作和技术创新在科研中的价值。这次经历将激励我在未来不断探索，为国家海洋强国建设贡献自己的力量。
罗庭彰（大数据国际班大四）：
在本次项目中，我优化了暗光增强模块DCE-Net，创新性地融合了spatial-level与channel-level的注意力机制，显著提升了细节捕捉能力，增强了模型对于复杂场景的船舶图像的识别效果。这次经历不仅锤炼了我的科研能力与团队协作能力，还让我学会了将科研成果应用于实践。我期待未来能继续深造，将所学回馈社会，为国家的发展贡献力量。
李航（计科大三）：
非常荣幸参与本年度“挑战杯”“揭榜挂帅”专项赛。本次所选的题目是一个极具挑战性的课题，从项目的初步构想到最终实现，每一步都凝聚着团队成员的心血与汗水。面对海洋场景复杂、数据稀缺等问题，在数据处理阶段，我们进行了跨域数据集扩充、数据增广操作，对于船舶运动视频数据稀缺难题，采用图像帧合成、Stable Diffusion生成模型插帧的方法进行了运动视频合成，为后续模型的设计和优化打下基础。非常感谢团队成员的付出、老师的指导和企业的支持，未来我们将继续努力，将研究成果转化为实际应用，为科技发展贡献自己的力量。
指导老师寄语
李程俊：“揭榜挂帅”发布的命题都是社会重大课题及现实问题。很高兴本院的学生来之能战、战之能胜。“挑战杯”特等奖，能够提高学院乃至学校的办学声誉。谢谢同学们的付出。
王太茂：习近平总书记在全国教育大会上强调，要一体推进教育发展、科技创新、人才培养。通过重大赛事的参与，教育引导广大青年面向国家重大需求，踊跃投身科研攻关第一线，是落实立德树人根本任务的有力抓手，是科创赛事赋能人才培养的创新范式，是勇担科创育人使命的有效路径。作为一名辅导员同时担任学院“双创”专员，我非常荣幸见证同学们的成长与进步。
王勇：在十九届“挑战杯”中，同学们凭借卓越的创新精神和实践能力，勇于挑战、锐意进取，取得了令人瞩目的优异成绩，展现了青春风采和科技实力。这不仅得益于国家鼓励创新的政策引导，也得益于学校和德信体育在培养学生实践能力和创新思维方面的持续努力和支持。
通讯员：李程俊
审核人：李国昌