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電腦與資訊學科

以無線傳輸技術整合家電遙控之研究

隨著科技的進步,居家生活中許多電器產品因應而生,衍生的問題便是遙控器數量的增加,不僅在使用上容易混淆,也造成了能源的浪費。首先利用嵌入式系統搭配藍牙、Wi-Fi模組、紅外線發射及接收模組,設計出了硬體電路,再利用RF技術用來連結主副設備。此外,利用Java語言撰寫系統的APP軟體程式,讓使用者只需操作手機APP就能學習所有遙控器的訊號,進行無線遙控、遠端操作、即時記錄等功能,接著透過3D列印以客製化設計系統外觀,改善傳統遙控器指向性問題,配合主副設備整合家中所有的遙控器,避免不必要的電池浪費,達到節能環保的效果。整個研究只要使用手機APP,就能不受空間及距離的限制進而控制家中電器,達到「一機在手,遙控無窮」之科學研究。

基於深度學習卷積神經網路的垃圾分類裝置研究

垃圾分類是環保重要的議題,本研究提出一個自動辨識垃圾分類的裝置,透過深度學習卷積神經網路來進行分類辨識演算,特別是直接透過影像辨識垃圾物件外觀,均有良好的效果。經測試,本系統已能有效分辨垃圾物件,在神經網路模型的評價中,平均mAP 為 0.973,而針對實際垃圾物件進行辨識,在固定外型的垃圾物件中辨識率達98% ; 而在包括形變的垃圾物件中辨識率仍具95%;本研究證明利用卷積神經網路直接辨識垃圾物件具備一定的辨識率,若進一步發展有機會優化網路效能及辨識程式運作效率,可大幅度降低硬體的成本,擴大提升垃圾桶具備垃圾辨識的能力並進一步普及化並結合物聯網、雲端技術及智動技術擴大垃圾分類自動化的可行性,為地球環保盡一份貢獻。

提升多張QR Code條碼辨識之研究

QR Code的應用在我們的生活當中隨處可見。然而,引起我們好奇的是,為什麼手機的 QR Code APP都只能辨識一個QR Code?這對於要辨識大量QR Code的人,就顯得過於不方便。因此,我們在想能不能有一次辨識幾十個,或甚至上百個QR Code的方法? 本研究針對目前辨識率最高的開源QR Code辨識函式庫Zbar library作改進,發現使用up sampling搭配多種不同Interpolation Filtering,可以有效提升多個QR Code的辨識率。如果再加上本研究提出的module sampling與match centers方法,這樣一張相片中包含112個QR code的辨識率可以提升到93.3%,而平均QR Code辨識時間也縮短為原本的36%。 這個研究成果,希望未來能回饋到Zbar open source library,讓手機APP的開法者可以運用,一般使用者可以享受到小小手機也可以準確辨識多張QR code的便利性。

智慧門禁―結合影像辨識與IoT之應用

本研究觀察到現有門禁的流程仍有改善空間,因此著手製作與傳統門禁不一樣的系統,希望能改善其繁複的使用流程。透過物聯網、深度學習和手機應用程式的組合,便能實現這樣的效果。在門前透過樹莓派拍下訪客的照片,傳到電腦後進行影像辨識,初步決定是否要為其開關門,並將結果傳給主人手機,再由主人決定最終的開關門。本次研究目前已成功造出一套完整系統,能即時傳達通知,且辨識的準確率已可達八至九成。

語音辨識之忠狗

作品為一隻電腦上虛擬的「狗」,牠會聰明的聽懂主人的話,陌生人則不然。其主要的技術是利用錄製的語音訊號,擷取其梅爾倒頻譜係數( Mel-Frequency Cepstrum Coefficient , MFCC )、音高(Pitch)以及週期性聲波等三種特徵值來作為語音模型之建立,並以最少誤差來進行語者辨識。本實驗有20位語者,錄製語料共207個句子作測試。實驗結果顯示,自我語者之正確平均辨識率為96.62%,而其他語者之平均辨識率為99.62%,兩者之總平均為99.47%。整體而言,本作品除了高準確度外亦含有高應用性之實測作品。

手機遊戲:希望之翼

本作品藉程式設計與遊戲試圖找出適合應用在此遊戲中的AI行為,演算法,並比較我們設計的各個AI行為及演算法的優缺點。

神來之手-自動繪圖機設計與探討

一個好的路徑規劃演算法應該為機器爭取最少的運作時間、盡量減少機器傷害,並且同時達到最大目標效果。為了找出最佳演算法,本研究嘗試各種不同的演算法,並試圖在不同的幾何圖像中表現其最佳路徑特性,並融合各種不同演算法的特性,希望藉此找到更具有效率之演算法。於實驗中本研究藉由模擬軟體進行初步分析,再以繪圖機做實際比對分析,找出各種可能影響輸出成品之因素,並且找出不同演算法對於不同幾何圖案的相適性關係。 本研究之特色在於所使用之軟體、韌體、硬體皆由本研究開發而成,能以最直接、最簡單、未經過優化的原始狀態進行分析,以深入探討演算法對於繪出圖形之影響因素。

物聯網(IoT)教室投影機網路控制App程式

現在的教學模式漸漸走向數位化,老師在課堂上時常需要使用投影機輔助教學,使用投影機時,常常要使用遙控器來開關,但萬一沒有遙控器或是遙控器故障,會相當麻煩,所以我們開發了一個不需遙控器就能輕鬆開關投影機的程式──iProject。 現在很注重環保議題,使用塑膠外殼的遙控器,是間接傷害地球的行為,因為製造塑膠會排放二氧化碳,造成全球暖化加速。此程式具有環保、操作簡單及可攜性高等優點,只要輸入投影機的IP位址,就能控制想要開關的投影機,不需要遙控器與電池,除了達到節能減碳愛地球的功效,也不會有想要開啟投影機時,卻不知道遙控器放在哪裡的問題。

智慧雲端、萬物聯網-3D魚飼料餵食器

本作品為一種架構在雲端物聯網服務上,透過手機APP雲端控制魚缸魚飼料投放的餵食器,適用於小型觀賞魚飼料的投放。我們使用聯發科技創意實驗室所製造的物聯網裝置-LinkIt ONE做為本餵食器的微電腦控制板,結合該公司所提供的MediaTek Cloud Sandbox(MCS)雲端服務,由手機的雲端APP經由無線網路雲端操控LinkIt ONE板子上的數位訊號輸出,藉由這個數位訊號啟動小型步進馬達,再經由步馬達轉動用3D繪圖軟體Sketchup繪製與3D印表機列印的魚飼料餵食器,達到由手機APP雲端控制魚飼料投放水簇箱的功能。

英文單字接龍之演算法探討

透過在程式上的設計,來探討不同方法之間玩英文單字接龍的差異及各方法的優缺點,並試圖尋找最長的連接路徑。