我的學士論文:以深度學習與數位孿生輔助現地鋼筋檢核

(陳俊杉老師指導)
B06 黃琮煒

大家好,敝人有幸獲得了科技部大專生研究計畫的研究創作獎。在此藉由杜風電子報與大家分享內容與心得。
研究內容:有修習過鋼筋混凝土課程的大家一定都知道鋼筋在綁扎完成後需要進行查驗檢核,然而現今在現地的檢核大多仍然仰賴工地人員對表檢核,不但效率不高,也存在不同人檢核標準無法統一之疑慮。故我的研究內容是希望能夠藉由人工智慧與電腦視覺改善現地鋼筋檢核的方法。

本研究大致分為人工智慧與電腦視覺兩部分,我將依序說明。近年來人工智慧被廣泛的使用與討論,在各個領域都有其應用的痕跡。而其中在電腦視覺影像處理的領域更是欣欣向榮,現在許多深度學習的模型都已經具備了很好的特徵辨識能力,我便利用這些模型的架構,訓練出能夠辨識鋼筋特徵的模型,以此提高鋼筋檢核的效率。另外因為預期的使用場景是在工地現場,與中興工程的開會中瞭解到影像的接收必須符合簡單使用以及不易損壞,然而為了進行現地檢核,鋼筋的三維點雲也是必須收取的,否則辨識出鋼筋特徵也無法進行數值的運算,而目前能夠支持的方案不多,例如Intel® RealSense™提出的三維點雲接收器的確足夠輕便,但卻存在著精度的問題,且齊步能夠完全單獨使用也被認為要在現地使用存在挑戰,此時便需要使用電腦視覺的運動重構(SfM)與多視角立體視覺(MVS),此方式最簡單的理解可以想成透過不同視角來重新計算得到立體的三維點雲,此時收資料的儀器僅需要具備接收二維影像的能力即可,門檻大幅下降,更容易在工地使用。

心得:能夠得獎需要感謝指導教授以及實驗室的學長,讓我能夠站在巨人的肩膀上完成實驗,其實我蠻推薦學弟妹在對於自己修課的內容有興趣時,多找教授討論,也可以多詢問關於現在自己感興趣的領域有哪些研究的趨勢。加入實驗室進行實驗能夠獲得與必修與選修等課程不同的經驗,不管是學術上還是在與實驗室的學長姐們相處,總之期待各位都能夠找到自己感興趣的研究內容,充實自己的大學生活。