2024
第十四届"挑战杯”
海南省大学生创业计划竞赛
银奖团队
他们来啦
“海洋渔业养殖无人机监测系统”荣获银奖
PART1:挑战杯介绍
“挑战杯”海南省大学生创业计划竞赛，由共青团海南省委、海南省教育厅、海南省人力资源和社会保障厅、海南省科学技术协会、海南省学生联合会共同主；海南大学、海南省高校创新教育与就业创业学会共同承办。作为在海南大学生创新创业竞赛的品牌赛事，本届竞赛自4月启动以来全省25所学校和园区共申报项目2125个，覆盖师生21000余人。按照赛事章程，经过校级选拔和省赛预选两个阶段，247个项目进入省赛，75个项目入围终审决赛。
PART2:团队介绍
01团队成员
郑华坤，智科2301班
陈炫欧，智科2301班
张 瑶，虚拟2301班
叶 彭，智科2301班
钱程远，虚拟2301班
李源昊，智科2301班
PART3:问与答
小编采访获奖项目的同学和老师，来听听他们的故事吧！
（一）学生
您的研究项目是如何产生的？它的背景和初衷是什么?
我们的项目来源于海南省海洋与渔业科学院，旨在解决海洋渔业的市场需求。经过对中小型企业访谈得知，目前想要随时随地了解渔业养殖场中鱼群的数量是十分困难的，所以我们以无人机实时监测鱼群数量为主要目标、水质监测、异常预警以及用户多功能交互页面等功能为辅助，从而建立海洋渔业监测系统。
（1）推动海洋渔业智能化管理
我们的初衷是通过智能化的无人机监测系统，帮助渔业养殖户实现对鱼群、水质等关键因素的实时监控和管理。
（2）提升养殖效益，降低运营成本
我们希望通过无人机搭载的多种高精度传感器，实现对鱼群数量、水质、渔网状况等方面的全面监测，为养殖户提供详尽的数据支持。
（3）保障鱼群健康，保护生态环境
我们的系统不仅能够监测鱼群数量和健康状况，还能实时预警水质异常和渔网破损等问题，防止环境污染和资源浪费。
（4）促进渔业可持续发展
在全球资源紧缺和环境问题日益突出的背景下，渔业的可持续发展尤为重要。我们希望通过推广智能化的无人机监测系统，推动绿色、环保的养殖方式，减少对自然资源的过度依赖和破坏，实现渔业的可持续发展。我们的产品使用可降解材料制造，进一步减少了对环境的影响，体现了我们对环保事业的坚定承诺。
（5）技术创新，助力产业升级
我们团队由一群充满激情和创意的大一学生组成，依托前沿的科技手段，结合先进的算法和智能控制系统，致力于为渔业养殖业带来革新。我们相信，通过不断的技术创新，可以为渔业养殖提供更智能、更高效的解决方案，助力产业升级，推动整个行业迈向新的高度。
在您的研究中，您遇到了哪些主要的挑战和困难？您是如何克服的？
1.资源短缺：
在项目初期，我们团队面临着硬件设备的缺乏和航拍视角的鱼群图片稀少且质量不佳的问题，这些因素阻碍了数据集的制作。值得庆幸的是，杨博雄教授为我们提供了必要的硬件设备，包括无人机，并安排了海洋渔业养殖场的实践航拍机会。此外，老师们还为我们提供了实验室及学习场所，使我们能够在实际操作中不断积累经验，顺利推进项目进展。
2.数据标注和模型训练：
为了实现鱼群数量统计功能，我们需要对海量的数据集进行人工标注，而这一过程极为耗时。为了克服这一挑战，我们团队的每一位成员都尽心尽力，通宵达旦地工作。我们采用了labelimg软件进行数据标注，凭借团队成员的共同努力，终于完成了这一漫长的任务。接下来，我们采用对微小物体敏感的YOLOv10目标检测算法构建了模型，并利用OpenCV进行图像识别和分析，最终初步实现了该功能。
3.技术整合困难：
我们需要将多种传感器和无人机硬件进行整合，这些传感器包括多参数水质传感器、营养盐传感器、多光谱传感器和红外热成像仪等设备。他们的工作原理和数据格式各不相同，如何将它们有效地集成在一个系统是一个巨大的挑战。为了解决这个问题，我们会通过查阅大量文献和资料，学习相关的技术知识，并且在指导老师的帮助下，实现各传感器的协同工作。
您的研究有哪些创新点或者独特的视角可以和大家分享？
我认为我们最大的创新点就是可以在不影响鱼群的生长状况下，实现对鱼群数量的实时监测。目前，市场中也存在能够进行鱼群数量统计的设备。而我们无人机监测系统就不会造成这样的影响，可以在不破坏生态环境的前提下实时监测鱼群数量，符合国家标准。
此外，超声波点鱼器还不能监测到长度在2—3cm的鱼苗，而我们可以通过调节要识别鱼群的轮廓大小达到统计的目的。
环境保护是每个地球公民都应该遵守的法则，因此我们使用可生物降解材料（例如菌丝体材料）的无人机机身和零部件，以此降低对环境的污染和损害，同时对水质的监测还可以反映当时的环境问题，并通过传感器技术进行分析，数据回馈，以更好的保护环境。
（二）指导老师
杨博雄:副教授，信息与智能工程学院副院长。
主要研究方向及兴趣领域为物联网、移动互联网以及与此相关的智慧城市、智能交通、智慧旅游、视频影像处理等。
您的研究有哪些创新点或者独特的视角可以和大家分享？
作为指导老师，我会采取以下几方面的措施来帮助学生更好地完成他们的研究项目：
1.提供技术指导：针对学生在项目中遇到的技术难题，提供专业的解决方案和建议。例如，在无人机控制、传感器数据处理和图像识别等方面给予具体指导。
2.资源支持：帮助学生获取所需的资源，包括实验室设备、参考资料和行业专家的联系。并协助他们申请相关的研究经费或项目支持。
3.项目管理培训：教导学生如何科学地进行项目管理，包括时间管理、任务分配和进度跟踪。确保项目能够按计划进行，及时解决遇到的问题。
4.定期评估与反馈：定期与学生团队进行项目进展汇报和评估，提供建设性的反馈，帮助他们及时调整和优化项目方案。
您对学生的研究有什么期待和建议？
对学生的研究，我有以下期望和建议：
1.保持创新精神：你们的项目在无人机技术和渔业监测领域都有很大的创新潜力。我期望你们在技术和方法上不断创新，尝试应用最新的传感器技术和数据分析算法，以提升系统的功能和性能。
2.科学严谨：确保你们在研究过程中保持科学严谨的态度。数据的准确性和可靠性是项目成功的关键。请确保你们在数据采集、处理和分析过程中，遵循科学的方法，避免主观臆测。
3.注重实际应用：你们的项目具有很强的实际应用价值。在设计和开发过程中，请始终考虑用户需求和市场需求，确保你们的系统不仅技术先进，而且具有实际可操作性和商业化潜力。
4.加强团队合作：你们是一个六人团队，项目的成功依赖于每个成员的贡献。请确保团队内部的良好沟通和协作，充分发挥每个成员的特长，互相支持，共同克服项目中的难题。
5.持续学习和改进：无人机技术和渔业监测领域的发展非常迅速。希望你们在项目过程中不断学习新的知识和技术，及时跟进行业的最新动态，持续改进你们的系统。
6.用户多功能交互网页设计：在开发多功能交互网页时，确保其界面友好、功能完善、操作便捷。用户体验是系统成功的重要因素之一，请重视用户反馈，并根据反馈不断优化网页设计。
7.重视测试和验证：在系统开发完成后，请务必进行充分的测试和验证，确保系统的稳定性和可靠性。包括硬件设备的测试、软件功能的测试，以及整个系统在实际环境中的测试。
您如何看待学术比赛对学生学习和成长的影响？
学术比赛对学生的学习和成长具有积极的影响：
1.激发兴趣与动力：学术比赛能够激发学生对科学研究的兴趣和热情，增强他们的学习动力和积极性。
2.提升专业技能：通过比赛，学生能够提升自己的专业技能，掌握更多实用的知识和技术，提高动手能力和创新能力。
3.增强团队合作：比赛通常需要团队合作，这能够锻炼学生的团队协作能力和沟通协调能力，让他们学会如何与他人合作完成任务。
4.积累经验与资源：通过参加比赛，学生能够积累宝贵的实践经验，拓展自己的视野和人脉资源，为未来的学术和职业发展奠定基础。
5.提升综合素质：比赛过程中，学生需要应对各种挑战和压力，这能够提升他们的综合素质，包括抗压能力、应变能力和解决问题的能力。
自我校参加创新创业类竞赛以来，成绩不断取得提高和突破。此次荣誉的获得与我校对大学生创新创业活动的高度重视、师生的辛勤付出密不可分。今后，我校将不断加强创新创业的课程建设，增强对学生创新创业实践的指导，不断提升我校学生创新创业工作质量。