突破！研究生电子设计竞赛全国一等奖！

近日，“兆易创新杯”第十七届中国研究生电子设计竞赛总决赛落下帷幕。由我校物理与电子科学学院李登旺教授指导，洪亭轩和郝怀博两名研究生负责的项目“智能除烟内窥镜系统”获得技术竞赛组全国一等奖，取得了我校在研究生顶级电子设计竞赛上一等奖零的突破。李登旺教授获评研究生电子设计竞赛全国总决赛技术赛优秀指导教师。最高奖项的获得充分展现了我校研究生创新能力和卓越培养水平。

“智能除烟内窥镜系统”项目依托我校山东省医学物理图像技术重点实验室，与医院及高新技术企业等机构合作，通过老师与学生们坚持不懈的技术攻关和持之以恒的努力，解决了智能内窥镜领域核心技术和设备研制“卡脖子”的现状，有力推动了精准医疗和智慧医疗的发展。

“智能除烟内窥镜系统”主要应用于微创手术。外科医生在进行微创手术的过程中需要通过灼烧组织的方式进行组织的切割，但由于体内和体外具有温度差，将内窥镜从体外放入体内后会产生部分烟雾，影响内窥镜的清晰度。为解决这样的难题，李登旺教授、黄浦老师、洪亭轩、郝怀博等人希望通过图像处理的方法，尽力消除烟雾的影响，帮助医生在显示屏上看到清晰的组织状态，进而更方便、更安全地完成手术。

“智能除烟内窥镜系统”项目自2021年寒假开始起步。洪亭轩、郝怀博二人在团队老师带领下前往高新技术企业驻扎数月，与合作单位联合攻关每一个技术难题，他们通过观摩内窥镜的硬件设施，沟通目前所缺乏的技术基础，以寻求创新灵感的“火种”。

在项目的推进中，棘手难题层出不穷。据郝怀博回忆，当他使用FPGA作为硬件加速器，将“除烟网络”部署在FPGA上实现高帧率、低延迟处理图像画面时， FPGA硬件出现了资源紧张的问题。郝怀博在寻求老师帮助的同时，积极查询国内外相关资料，最后使用模型剪枝、权值定点化等方法有效减少模型参数量，以达到FPGA平台上的既定目标。

构建“智能除烟内窥镜系统”需要大量成组数据的支持，将有烟雾与无烟雾的图像进行配对，而与实验室进行合作的医院只能提供有烟雾或无烟雾的部分非配对数据，这直接影响到了算法程序的设计推进。于是，洪亭轩和郝怀博二人形成“两翼搭档”通力合作，一人负责算法程序，一人负责硬件部分，由洪亭轩运用算法程序构造出相关模型应用于郝怀博负责的硬件部分。

两人在实验中始终相互鼓励，并肩前行。郝怀博有时也会“吐槽”洪亭轩设计的模型过于复杂，不易应用到硬件设施中，于是——模型简化、实验应用到硬件中，再简化、再应用……，这般“吹毛求疵”让二人默契更深，“智能除烟内窥镜系统”的雏形逐渐显现出来。

研究生电子设计竞赛分为分赛区预赛、决赛和全国总决赛三个阶段。晋级全国总决赛的队伍均从分赛区一等奖中遴选而来，代表着各分赛区的最高水平，洪亭轩和郝怀博所在的华北赛区共推荐了41支队伍参加总决赛。

比赛结果出炉——全国一等奖，两位同学感到既惊喜又不那么“意外”。洪亭轩说，“此次比赛获奖依托于山东省医学物理图像处理技术重点实验室，实验室此前已取得了许多成果，为本次比赛提供了可贵的经验及支持。同时，我们学院的研究生创新实践竞赛基地也发挥了重要作用，没有基地对中国研究生电子设计竞赛重要性的宣传，我们恐怕不会对这场比赛这么上心，后期还为我们提供了答辩场地和其他技术支持，没有他们的帮助也不会有令人惊喜的战果。”

洪亭轩用“坚持”来概括他们的比赛经历，正是两人努力奋斗、创新发展，不断向上走，才令这份嘉奖的获得尽管处于意料之外，却又在情理之中。