人工智慧水下影像辨識及智慧投餌技術

人工智慧水下影像辨識及智慧投餌技術

2022年 10月 12日

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人工智慧水下影像辨識及智慧投餌技術

國立中山大學

技術說明

我團隊運用影像辨識及AI技術開發的智慧養殖系統水下生物監控產品，具有【AI智慧投餌】、【AI量測蝦隻大小】、【腸線觀察】、【活動力觀察】等功能，能夠準確且全面地掌握白蝦養殖最關鍵的餌料消耗過程、蝦隻腸線健康狀況、蝦隻成長趨勢及蝦隻活動力狀況。
其中【智慧投餌技術】及【蝦隻腸線健康狀況】是本計畫在市場上獨有的功能與技術，在市場上具有極高的競爭力。值得一提的是智慧投餌技術是我團隊經過訪問十多位資深白蝦養殖業者並參考「農委會水產試驗所特刊第30號–白蝦繁殖及生物安全防疫管理」所開發出來的技術，顯示出我團隊掌握市場需求、開發新功能的能力。
我團隊的技術核心能力，是以AI 技術應用於白蝦水下影像監控，技術項目包含以下五項，我們有信心成為白蝦智慧養殖技術的領導品牌。

AI深度學習
智慧養殖系統與方法
單鏡頭估算蝦隻長度系統
水下觀察裝置
智慧投餌

聯繫窗口 : 人工智慧產學研聯盟

TEL : 07-6955575

E-mail : narlabsaiiaa@gmail.com

黃英哲特聘教授/日月光半導體講座教授

單位：資訊工程學系

研究領域：計算機結構、系統晶片平台、VLSI電腦輔助設計、系統軟體、嵌入式系統、軟硬體整合設計/驗證、運動醫學電子科技、硬體資安、智慧養殖、科技傳播

學術專長：計算機結構、系統晶片平台、VLSI電腦輔助設計、系統軟體、嵌入式系統、軟硬體整合設計/驗證、雲端運算

由黃英哲教授帶領的嵌入式系統實驗室(Embedded System Lab)，創立自民國83年，致力於嵌入式微處理器、微處理器架構設計、系統晶片基礎建設設計、軟硬體協同設計驗證與高效能多核心系統晶片之研究。

實驗室宗旨為「軟硬兼施、手腦並用、團隊合作、產學雙贏、放眼全球」。強調學生同時具備軟硬體能力，除基本的理論能力外，更具備有實作能力，優異的團隊合作，強大的執行能力，同時具有優越的國際觀。

嵌入式系統實驗室當前實務方向有三：

1.硬體資安攻防

有鑑於物聯網的蓬勃發展為現在進行式，其裝置數量與架構將是維持系統安全的挑戰。基於對嵌入式系統的了解，實驗室投身於研究硬體架構層級的資訊安全，透過研究硬體木馬的偵測與注入，擔當白帽駭客，尋找安全漏洞，並提出解方。實驗室在木馬偵測上已有初步成果，透過複合多種硬體木馬偵測方法，可在完整偵測benchmark中硬體木馬的同時，大幅降低所需過濾的正常訊號數量。

2.智慧生理感測與應用開發

隨著感測科技與物聯網技術發展，智慧生理感測將可運用於生活中，讓人可隨時了解自己的身體狀態。根據感測結果，甚至可進一步提供智慧化服務，例如根據使用者需求調整環境的智慧環境調控。實驗室在智慧生理感測上，已開發有嵌入式生理感測晶片雛形、作為感測媒介之智慧衣物、專用生理感測APP、互動式生理感測APP等技術。並與工研院合作，開發有智慧人體熱感覺預測技術，可透過生理訊號預測人體熱感覺。未來將持續針對生理感測與其應用進行探索與開發。

3.水下影像辨識與智慧養殖

傳統養殖的痛點在於資訊的不透明與結果難以預期。透過養殖戶之表徵觀察與養殖經驗，時常會錯失如病變、水質變化等關鍵時間點，或是在投餌、換水上操作失當造成浪費。為此，本團隊透過深度學習之水下影像辨識技術，帶來更多水下資訊，並整合水質感測、養殖物種之生長資訊蒐集，透過物聯網架構，建置智慧養殖策略系統，可協助養殖戶辨識關鍵時間點，避免損失。團隊更將系統與現場設備(如投餌機)整合，提供更全面的智慧養殖系統，幫助業者即時察覺問題，採取正確的管理決策，使養殖成為風險可控且產值效益高的產業。

包士容博士

專長：嵌入式系統、韌體開發、物聯網、生理感測、機器學習、混合訊號系統開發

研究方向：透過嵌入式系統技術開發生理感測技術，同時開發生理訊號處理演算法。並透過無線傳輸技術，架構穿戴式物聯網，整合所開發之生理感測技術，為生理感測系統。針對生理訊號分析，開發機器學習演算法，萃取生理特徵。

發表紀錄：

Published Journal Article

Shih-Lung Pao, Shin-Yu Wu, Jing-Min Liang, Ing-Jer Huang, Lan-Yuen Guo, Wen-Lan Wu, Yang-Guang Liu and Shy-Her Nian. (2022) “A Physiological-Signal-Based Thermal Sensation Model for Indoor Environment Thermal Comfort Evaluation”, Int J Environ Res Public Health. 2022 Jun 14;19(12):7292. doi: 10.3390/ijerph19127292

Published Conference Paper

Ing-Jer Huang, Hsu-Kang Dow, Shih-Jung Pao, “A bio-potential and piezoelectric sensing system with intelligent real-time computing, compressing and communication”, The 30th VLSI Design/CAD symposium, 2019
Ing-Jer Huang, Shih-Lung Pao, Lan-Yuen Guo, Chia-Hao Hsu, Yang-Guang Liu, “Thermal Comfort Modelling Based on Biosignals and Thermal Sensation”, 2021 International Conference on Hierarchical Green Energy Materials, 2021
黃英哲、包士容、吳欣諭、郭藍遠、吳汶蘭、劉陽光、粘世和(2021年12月)。適用於智慧空調之生理訊號熱感覺模型。2021年工程科技技術應用研討會。台灣新竹。

Conference Presentation

Shih-Jung Pao, The 30th VLSI Design/CAD symposium, oral, 2019
Shih-Jung Pao, 2021 International Conference on Hierarchical Green Energy Materials, poster, 2021
Shih-Jung Pao, 2021年工程科技技術應用研討會,Oral, 2021

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國立中山大學學研單位

人工智慧水下影像辨識及智慧投餌技術

人工智慧水下影像辨識及智慧投餌技術

黃英哲 特聘教授/日月光半導體講座教授

黃英哲特聘教授/日月光半導體講座教授