一、赛题简介

上海海思技术有限公司是全球领先的Fabless半导体设计公司，下称“海思”。全球设有12个能力中心，面向城市、家庭及出行三大应用场景，提供领先、创新、安全可靠的芯片与解决方案，业务覆盖100多个国家及地区。

本赛题要求参赛队基于海思指定的HiSpark能力开放平台，设计并实现一个有创意的嵌入式系统作品。建议参赛队重点考虑本指南第三部分指定的“建议赛题”，也鼓励参赛队自主命题。

对于本赛题获奖的参赛队，除组委会统一的奖励外，海思将向优秀参赛队提供包括园区&展厅&实验室的参观学习，海思官微/官网的成果展示，海思暑期训练营优先录取等额外奖励。

二、 参赛平台

本赛题向报名成功且通过组委会审核的参赛队提供HiSpark的“Taurus & Pegasus AI计算机视觉基础开发套件”，由Taurus开发板和Pegasus开发板组成的竞赛套件（以下简称“Taurus & Pegasus套件”）。参赛作品需充分发挥竞赛套件的功能和性能，在此基础上方可使用其它软硬件作为补充。

HiSpark的开发需要在Linux环境下进行（同时可以在OpenHarmony等多种操作系统下进行开发），要求开发者对Linux基本操作有一定的了解。套件包括硬件开发板、软件SDK包、参考设计、说明文档、培训视频等，还会提供QQ群答疑和免费的华为云训练资源，为开发者提供全栈学习和开发环境。

本赛道要求参赛队伍基于海思指定的版本开发：

1）HiSpark_Taurus_Build_Package.V1.0.0 或者HiSpark_Taurus_VM_Package.V1.0.0；
2）HiSpark_Pegasus_EmbeddedCompetitionPackage.V1.0.0

注：Hi3516DV300芯片代号为Taurus；Hi3861V100芯片代号为Pegasus。

● Taurus AI计算机视觉套件
Taurus AI计算机视觉套件是结合Pegasus WiFi-IoT套件进行开发的用于竞赛的套件部分，具体的框架图如下。

联接单元
(Hi38XX 系列)

图1：Taurus AI计算机视觉套件框架图

图2：Taurus AI计算机视觉套件(正面)

图3：aurus AI计算机视觉套件(侧面1)

图4：Taurus AI计算机视觉套件(侧面2)

技术规格：
✔ 主控芯片：Hi3516DV300
  • 双核Cortex-A7，主频900M Hz
  • 集成新一代ISP，高性能NNIE引擎，AI处理能力1.0Tops
✔ 操作系统：支持Lite OS、鸿蒙OS和第三方组件，可与华为Hi-Link协同
✔ 存储空间：1GB DDR3，8GB eMMC4.5，支持SD扩展，最大支持2TB SDXC卡
✔ 视频输入（摄像头）
  • Sensor：Sony IMX335，5.04M像素
  • M12镜头：F1.6大光圈，1/2.7”成像靶面，3.6mm焦距
  • 高精度光敏检测，红外补光＋IR-Cut红外夜视功能
✔ 视频输出：H.265视频压缩编码，4寸LCD/TP屏显示
✔ 通讯接口
  • 连接WiFi IoT无线通信即海思WiFi-IoT开发板
  • Ethernet通信，RMII模式
  • Type C接口，支持USB2.0＋1.2米Type C调试线缆
✔ 扩展接口
  • 蜂鸣器、双色指示灯音色搭配，双提示功能
  • 2路自定义按键、I2C、UART、GPIO、PWM、ADC模拟采集等，支持NFC模组、5G模组、舵机等扩展
✔ 调试接口：JTAG、UART、Ethernet

• Pegasus WiFi-IoT套件

图5：Pegasus WiFi-IoT套件核心主板

图6：Pegasus WiFi-IoT套件开发板底板

技术规格：
Hi3861 WiFi-IoT套件尺寸大约2cm*5cm，集成2.4GHz WLAN SoC芯片，Hi3861V100是32bit高性能微处理器，支持IEEE 802.11b/g/n基带和RF（Radio Frequency）电路。支持OpenHarmony OS，可与华为Hi-Link协同，并配套提供开放、易用的开发和调试运行环境

✔ 扩展接口

图7：WiFi-IoT连接单元扩展接口框图

图8：Hi3861V100功能框图

✔ 电源：3V1A
✔ 套件：主板、底板、显示子板、JTAG转接板、仿真器、外设扩展板、USB Type-C数据线。

建议赛题

以下为海思建议的赛题方向，海思将给予专门的技术支持，提供工程师指导，也欢迎学生自主命题。

1、模拟工业领域检测机器人
人工智能技术如今已经进入工业领域，应用于工厂流水线，识别坏零件或不合格产品，提升了产品制造效率。应用于管道探伤，可以智能判断管道裂纹和漏水漏气，代替人进入危险环境进行检测。应用于列车和汽车检测，可以智能识别车辆老化和损失，识别刹车片和论坛磨损程度，保障人民生命及财产安全。人工智能应用于各行各业已成为必然趋势。

本赛题的主要需求（包括但不限于）：
1) 基于嵌入式的NPU，开发“视觉检测（AI Visual Inspection）”技术和AI分类模型；
2) 通过视觉检测可以逐一检测生产线上的产品，从视觉上快速侦测出不合格品，并将检测出的坏零件投递到坏零件箱，并上报零件良率，提升出厂产品的合格率；
3) 模拟管道探伤，可以将基于Hi3516DV300的AI视频分析仪，固定到由WiFi-IoT的智能小车上，进入管道进行探伤，并通过AI视频分析仪上自带的WiFi传递到手机进行实时视频监测；
4) 模拟高铁列车底盘和货车底盘检测，可以将多个AI视频分析仪固定到监测装置，列车或货车缓慢通过该监测装置后，可以对底盘和各个车轮、刹车片及轮胎磨损情况进行安全监测。

2、视觉感知的宠物喂食机器人
宠物智能喂食机已经成为较为普遍的智能设备，但目前的宠物智能喂食机功能单一，只能定时投食，无法实现真正的智能多功能喂食。

本赛题的主要需求（包括但不限于）：
1) 围绕摄像头图像识别和侦测实现以下功能：
  a) 识别宠物是否靠近，靠近发出主人声音，引导其吃东西；
  b) 识别宠物食物是否吃完，吃完后，根据每天喂食量决策是否添加食物，添加多少量；
  c) 侦测宠物如长时间不出现，自动报警；
  d) 支持两种宠物喂食，如猫来了，投递猫粮，狗来了，投递狗粮；
  e) 设计良好的手机APP软件，实时查看和回放宠物精彩视频，并能对喂食、喂水量按小时、天、星期、月等维度进行统计(加分项)。
2) 利用AI算法做宠物视频剪辑（加分项）：
  a) 自动抓取并AI分类出宠物萌萌照片和视频(比如有宠物正脸照，吃东西的视频等)；
  b) 利用视频能力做特效处理，视频剪辑并增加背景音乐，编码成1分钟视频，推送到主人手机。
备注：宠物猫狗，可以通过彩色打印动物照片进行测试。

3、安全智能门锁
市场上可以买到各种各样的智能门锁，但无论指纹还是人脸解锁机制均易被攻击，存在较为明显的安全隐患。

本赛题的主要需求（包括但不限于）：
1) 通过摄像头采集开锁者视频或图像；
2) 基于单目RGB摄像头实现活体检测并防范对抗样本等多种攻击手段
（如 https://mp.weixin.qq.com/s/15JOmIJ8lZPj9ctsXf1cMg ），方法不限，鼓励创新；
3) 编码保存每一次试图开锁的视频（无论是否成功解锁），通过网络将开锁者画面截图推送到主人手机。

4、专注力辅助训练装备
教育是一个广阔的市场，旺盛的需求催生了各种培训机构，对不同维度的能力进行训练。在人的能力模型中专注力是基础，中小学生的专注力培养更是至关重要。为了辅助专注力训练，可以利用Hi3516DV300的视频与AI处理能力开发专注力分析与评价装备。

本赛题的主要需求（包括但不限于）：
1) 通过摄像头采集使用者的视频，并通过AI引擎对专注力进行实时分析。综合当前以及历史专注力数据，给使用者鼓励或调整建议；
2) 自动记录专注力峰、谷片段，浓缩并编码形成花絮视频，可通过手机或其他设备点播观看。

5、数字望远镜
高倍率光学望远镜硕大笨重，其原因在于超长焦光学镜头很难小型化。Hi3516DV300支持实时图像拍摄，同时运用其AI引擎，采用神经网络技术对实时拍摄的画面进行处理，可以得到清晰自然的高倍率放大图像。这样有望在不采用超长焦光学镜头的情况下看清楚远方的物体，实现数字望远镜。

本赛题的要求（包括但不限于）：
1) 通过摄像头捕获实时画面；
2) 利用神经网络技术实现大比例超分（Super Resolution），超分比率不小于8倍；
3) 放大后的图像（尤其人脸）应当清晰自然；
4) 放大后的图像接屏显示；
5) 放大后的图像支持编码保存或用手机等设备点播观看，清晰度越高帧率实时得分越高。

三、 技术支持

• 技术交流QQ群，群号：1085433752
海思指定竞赛专属技术支持工程师在线答疑，并通过群共享文件发布相关技术资料与培训课件。也可以通过上海海思官网-芯学院获取开发套件的相关学习和培训课件。
地址： https://www.hisilicon.com/cn/chip-academy/

QQ交流群

上海海思芯学院

• 线上技术论坛

参赛队可以在华为开发者论坛的"综合板块"发帖(需另外注册),发帖时需添加标签"嵌入式大赛".
论坛地址： https://developer.huawei.com/consumer/cn/forum/

华为开发者论坛“综合板块”

四、其它

本赛道要求参赛队的代码开源（开源协议不限），具体开源方式：

每个参赛队需在Gitte代码仓："hispark_nicu2021"下建子仓，并将代码上传，具体链接如下：https://gitee.com/HiSpark/hispark_nicu2021

本赛道提供的套件为借用，赛后需退还，请参赛队务必谨慎使用，人为损坏需照价赔偿。如参赛队需要更多的HiSpark套件，需自行自费购买。购买链接如下：https://shop596522926.taobao.com/
其它未尽事宜，以组委会后续补充通知为准。

全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛组织管理委员会

2021年4月10日