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AI檢測脊椎傾斜 人體3D影像一「拍」即合
新知
第1738期
AI檢測脊椎傾斜 人體3D影像一「拍」即合
2020-12-02
【記者陳嘉怡綜合報導】現今復健治療多由醫師目測,評估病患的身體姿態,過程耗時費力。有鑑於此,僑光科技大學資訊科技系師生團隊研發「AI體態檢測相機」,透過AI分析及電腦視覺圖像,提升脊椎診斷效率。該作品於經濟部工業局「AI智慧應用新世代人才培育計畫」奪得優等獎。 僑光科技大學資訊科技系師生團隊參加經濟部工業局「AI智慧應用新世代人才培育計畫」奪得優等獎,並獲60萬元獎金。 圖/陳紀翰提供目前復健科醫師平均診斷一位患者長達50分鐘,且每位醫生的評斷依據不一,缺乏量化數據參考。而團隊研發的產品藉由AI高運算能力,將檢測過程壓縮至三分鐘內。「操作方式簡單,就像平常拍照一樣。」僑光科大資科系助理教授級專業技術人員陳紀翰說明,只要將此裝置架設於病患的身體正面及側面位置進行拍攝,照片便會透過人體姿態辨識系統(OpenPose)標註人體關節點,並將各點位置相連,從而估計人體姿態,再由電腦計算人體各部位的角度,建立人體3D模型,以判斷脊椎傾斜狀況。 研究團隊利用人體姿態辨識系統(OpenPose)標註人體,再透過餘弦定理計算身體部位的各個角度。 圖/陳紀翰提供團隊成員、僑光科大資科系學生張凱渝說:「藉由此發明,醫師便可從立體影像中,清楚看見病患的頭、頸椎與肩膀的傾斜角度,進一步判斷患者目前的狀況並給予治療。」另外,他提及,人體3D影像可以建立醫療履歷,協助患者在漫長的復健之路上,了解自己的身體側彎情形是否逐步改善。「此技術的另一項突破在於降低AI醫療的門檻。」陳紀翰解釋,雖市面上已出現與團隊產品類似功能的醫療儀器,然搭建AI的醫療輔具價格通常動輒數千萬元,只有大型研究醫院才有辦法負擔,小型地區診所仍只能使用傳統的目測診斷。病患為得到更好的醫療品質,會過度集中於大醫院,打亂醫療分級制度。為降低AI醫療門檻,研究團隊使用成本較低的嵌入式系統,並提高儀器準確率,讓一般小型診所得以使用較便宜,且保有一定準確率的檢測儀器,希望為過度傾斜的醫療天平重新找回平衡點。 AI體態檢測相機可將圖片轉成3D影像,讓醫生與病患皆能清楚掌握目前姿勢哪裡出問題、要如何調整。 圖/陳紀翰提供鑑於目前AI系統資料庫尚未能標註人體所有的關節點,美國脊骨神經醫學博士林國偉認為,「裝置已可呈現人體姿態變化,但若要應用於精密醫學,還須提高精準度。」而團隊成員洪翊祥則表示,未來此研發將持續新增人體關節點並精進資料庫數據,希望擴大其應用範圍,「不只侷限在醫療產業,希望它也能用於運動領域,幫助體育選手進行姿勢校正。」
水資源再利用 裝置融廢瓶於設計
新知
第1712期
水資源再利用 裝置融廢瓶於設計
2019-11-06
【記者黃雪瀅台中報導】只需將水槽排水孔(又稱落水頭)關上,廢水就會存入裝設在水槽下方的裝置中。僑光科技大學生活創意設計系副教授李世珍指導學生黃弘志、詹瑞祥和陳韋丞共同研發「水資源再利用裝置」。繼「2019第13屆波蘭國際發明展暨發明競賽」後,再對裝置進行改良,將原裝置中儲水部分更換為家用廢棄寶特瓶。 除了改良裝置的斜率,團隊此次將原儲水容器從裝置中移除,讓民眾將自家的廢棄寶特瓶裝入,便可進行裝水。 圖/黃雪瀅攝團隊設計將水資源再利用裝置裝設於水槽排水管下方,並連結一組儲水容器,再加長控制落水頭的連桿至裝置。此裝置外觀如同方向盤,下接小水管,廢水經由管線注入各個儲水瓶。黃弘志解釋,當儲水容器滿水時,儲水瓶加重下沉,進而拉動拉桿,打開連動裝置,落水頭的排水孔塞即可開啟,讓多餘的水排出,不會造成逆流。李世珍提到此設計以環保為發想,於是此次團隊將原儲水容器從裝置中移除,改以讓民眾將自家的廢棄寶特瓶裝入,便可儲水。「此次改良也增加裝置的斜率,讓水流動方向更明確。」黃弘志提到,如此水便不易堆積在裝置中。裝置經調整後,再獲「2019第十屆IIIC國際創新發明競賽」金牌。 團隊設計將水資源再利用裝置裝設於水槽排水管下方,加長控制落水頭的連桿至裝置,並連結一組儲水容器。 圖/黃雪瀅攝該裝置安裝方便,只需將水槽排水管分開,在中間加裝即可。一般家庭購買裝置後,無需雇用水電工,便能自行組裝。黃弘志說:「裝置材質與洗手槽下的水管相同,因此使用壽命相近。」不必擔心水的侵蝕力縮短裝置的使用時長。 黃弘志正在組裝水資源再利用裝置,此裝置組裝方便,未來上市將附上說明書,購買後可按照說明書組裝,非常方便。 圖/黃雪瀅攝設計發想來自在餐廳工讀的團隊學生陳韋丞,他深感水在清洗蔬菜後尚可利用,卻仍只能流掉,十分浪費。結合水資源匱乏議題,他們運用市售現成零件,設計無需電力的省水裝置,可儲存多達50%以上的廢水。「希望廢水可再利用,無論是再進行澆花、馬桶沖洗等,都能增加廢水的使用次數。」詹瑞祥說。李世珍盼此裝置市場化,在民眾購買時附上說明書,他們便可於家中自行組裝,提高普及率。而因廢水中含有雜質,黃弘志希望未來加入「生物可分解海綿」進行過濾,海綿在使用後可放入盆栽等處分解,不會造成任何污染。對於裝置的外型構造,李世珍表示未來將調整為「魚骨」外觀,使廠商運輸空間擴大。 李世珍正在為裝置的未來外型構造繪圖,規劃將「方向盤」的外型改為「魚骨」狀。 圖/黃雪瀅攝現下通常以水桶或盆子盛裝廢水,以便再利用,但此方式容易孳生蚊蟲。民眾陳姵妡指出,此裝置讓使用者以棄用的瓶子儲水,除方便再次使用,也能預防斑蚊孳生。經營飲料店的業者許詠智經常將融化的冰用以清洗地面,他表示,此裝置所能儲存的水量有限,「若此裝置能過濾糖漿,將會提高飲料業者的使用率。」 
馬桶刷符人體工學 螺旋設計助便利清潔
新知
第1710期
馬桶刷符人體工學 螺旋設計助便利清潔
2019-10-23
【記者蔡淳宇綜合報導】馬桶是所有場所的必備設施,但若提到其清掃工程,則讓人避之唯恐不及。僑光科技大學電腦輔助工業設計系講師黃謹華與助理教授劉康弘,指導該系學生廖惇傑、張永郁及權靚發明「通用型刷具」,最初以銀髮族之適用性為中心思考,而後研發出更容易抓握、且能防止水流噴灑的馬桶刷,並於「2019第13屆波蘭國際發明展暨發明競賽」中獲得金牌。 廖惇傑與通用型刷具合影。僑光科大團隊發明該刷具,於「2019第13屆波蘭國際發明展暨發明競賽」中獲得金牌。 圖/廖惇傑提供為了讓使用者方便握取刷具,手把部分除了有凹紋設計,更加入特殊的傾斜角度,「一方面符合人體工學,也讓行動不便者或銀髮族在使用上更便利。」黃謹華說明。而刷片的矽膠材質特性,使刷具在清潔過程中不易沾黏異物,亦不會造成馬桶表面的刮痕,他也補充,刷片部分是可替換的,不只保持衛生,更能延長刷具的壽命。通用型刷具的使用方法十分簡易,只需將刷具放入馬桶,按下握把上的按鈕,螺旋狀的刷片就會因為水流的帶動,進而刮除馬桶中的髒污。廖惇傑指出,通用型刷具的特殊之處在於其刷頭,螺旋狀刷片的凹槽設計,讓水流順著凹槽向下流動,「可以避免清洗過程中的水滴飛濺問題。」他表示。 僑光科大團隊發明通用型刷具,螺旋狀的刷片具有凹槽設計,讓水流順著凹槽向下流動,以免清洗過程中造成噴濺,也能藉著馬桶的水流,帶動刷片旋轉,達到清潔效果。 圖/廖惇傑提供「之前我阿嬤打掃時,水噴到地上讓地板濕滑,他因此跌倒受了傷。」廖惇傑說起自身經歷,目前使用市售馬桶刷,不僅在清掃時需要彎腰,更無法避免過程中噴出水滴。因此,團隊致力於研發符合人體工學及防止噴濺的刷具,搭配刷頭的彎斜角設計,方便使用者去除凹縫的異物。團隊在過程中曾嘗試各種不同形狀的刷頭,經過不斷討論及修正,刷頭才有了現在的設計。另外,為打造出以「人因工程」為設計(註1)的產品,廖惇傑提到,他們特別請教以此為主要研究領域的該系副教授兼系主任林昱呈,以確保該產品與人因工程的概念相符。 註1:人因工程(Human Factors Engineering, HFE),以人為中心的設計。 廖惇傑期盼未來該產品能夠商品化,但他也坦言刷具仍有改善空間,希望刷具之後能連接水管,甚至加入清潔劑,讓使用者在清潔時只需拿著一把刷子,就能解決整間廁所的清掃。而國立成功大學工業設計學系的學生林意璇則表示,可更換的矽膠刷片十分便利,「但是否能重複利用呢?」他提問,若換下的刷頭能重複使用,也能避免垃圾產生。
分析對手調整隊形 僑光科大童政群領隊稱霸漆彈賽
體育
第1633期
分析對手調整隊形 僑光科大童政群領隊稱霸漆彈賽
2016-10-20
【記者李怡瑤新北報導】「105年新北市全國漆彈運動錦標賽」於林口亞太漆彈主題樂園舉行,參賽隊伍共24隊,其中不乏高中生、中年人參賽。僑光科技大學童政群帶領的玉山高中B隊則在比賽中拿下冠軍。 玉山高中A、B隊爭奪冠亞軍,選手躲藏於障礙物後朝對方射擊。圖/李怡瑤攝本次漆彈比賽採奪旗戰,限時五分鐘,若一方奪旗成功或時間截止後隊員存活較多則獲勝。而漆彈場地的障礙物以鏡射方式陳列,因此戰略上如何配置隊員影響比賽勝負甚鉅。獲得冠軍的玉山高中B隊隊長謝岱洋表示,冠亞軍賽中B隊在戰術上採取隊員交換位置的「交叉火線」方式擾亂敵方,避免他們深入己方陣營;同時緊守本隊陣營不輕易前進,再運用引誘戰術吸引對方開槍浪費彈藥。由於A、B隊皆為玉山高中校隊,因此謝岱洋認為能獲得冠軍是源於A隊失誤,「只是運氣而已。」拿下亞軍的玉山高中A隊隊長詹子賢則認為,冠亞軍賽中由於隊員輕忽B隊的實力,再加上急著獲勝而不停開火攻擊,導致最後隊員彈藥用盡,不慎中彈落敗。他也提到童政群時常回到學校指導他們,也會在社團時間帶領從未接觸漆彈的學弟妹體驗。在這次比賽過程中,童政群作為指導教練在場外負責分析對手的弱點,協助他們根據不同對手實力的強弱程度調整隊形,這對他們打入冠亞軍賽頗有助益。童政群表示,高中時期原先想加入籃球隊,但接觸到漆彈從而產生興趣,「沒想到一打成主顧。」他也提到漆彈相較其他運動更吸引他的原因,在於漆彈比賽中能立即判定對手是否出局,刺激性與著重分數的一般運動不同,「漆彈打到一個人就是少一個。」且漆彈運動講求團隊合作,因此他十分享受打漆彈的樂趣。 前鋒躲藏於蛇陣後攻擊,而蛇陣相較於其他障礙物更為低矮,因此選手須壓低重心匍匐前進。圖/李怡瑤攝中華民國漆彈運動協會秘書長廖文鴻則表示,漆彈運動具有刺激性,十分考驗團隊默契與隊友間的互助能力。「假使今天團隊中有成員體力不好,但他可以扮演指揮以及後衛的角色,因此這項運動適合許多年齡層。」廖文鴻也提到,本次賽事為推廣性質,目前協會與許多大學合作提倡漆彈運動,盼未來能普及至籃球、棒球的程度,使政府能提撥更多的經費挹注比賽。  
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