沈阳市第二届“舒心传技 莘绅向阳”职业技能大赛技术工作文件-人工智能工程技术技术文件

一、技术描述（一）项目概要本赛竞赛内容以人工智能工程技术为核心内容，重点考查参赛选手指针对人工智能相关算法、深度学习、边缘计算等多种技术的分析、应用。本赛项结合国内行业、企业的实际业务和世赛标准来组织命题；通过大赛让参赛选手经历一个基于完整工作过程的检测，比赛中对选手的技能要求主要包括：Python程序的使用;深度学习框架的应用；图像、视频数据的分析处理；模型的构建及调参等。最终完成一个完整的人工智能程序，通过赛项提供的硬件设备进行呈现。（二）基本知识及能力要求相关要求1图像与视频处理15基本知识—根据需求利用opencv逐帧读取视频—根据需求利用opencv开启摄像头—根据需求利用opencv读取图像总帧数—根据需求利用opencv读取外部图像opencvopencv—根据需求灵活利用人工智能模型处理分析图像数据—根据需求删除图像或视频目录，并建立图像或视频目录—根据需求分析程序逻辑，灵活运用Python相关的语法结构、数据结构以及逻辑结构—根据需求记录结果，将结果写入文件工作能力利用Python像数据，基于指定任务，分析处理相关数据，保存最终结果。该任务主要考核选手对任务的理解能力，以及利用工具加载、处理、保存图像和视频的能力。2软件界面设计25基本知识QtQtQt—根据需求应用Qt复选框组件—根据需求设计Qt界面—根据需求编写按钮、复选框绑定函数—根据需求显示图像或视频—根据需求记录图像或视频识别结果—根据需求设计硬件按钮互动效果—根据需求应用面向对象编程，编写相关Python类—根据需求设计线程，启用线程、关闭线程工作能力利用Qt上，并为界面上的按钮设计绑定函数，实现按钮相应功能。该任务主要考核选手对图形化界面设计的理解能力，能利用合适的工具设计出符合要求的软件界面。3视觉基础算法应用35基本知识SDKSDK—根据需求利用SDK调用人脸特征提取模型—根据需求计算人脸特征相似度—根据需求判定人脸身份信息—根据需求利用SDK调用人脸属性识别模型—根据需求判定人脸是否佩戴口罩SDKSDK—根据需求识别车牌的车牌号码opencvQtopencvQtopencvQt示车牌识别结果工作能力利用PythonSDK别任务，根据已有的素材识别人脸、检测口罩、识别车牌等。该任务主要考核选手合理应用人工智能算法与模型的能力，能（完成指定任务。4视觉工程25基本知识—根据需求分析任务要点，梳理任务逻辑Python—根据需求输出任务结果—根据需求选择合适的模型与算法—根据需求综合应用计算机视觉相关技能，包括数据读取、数据处理、数据保存等工作能力根据任务要求完成计算机视觉综合任务，如检测区域内人流情况，检测区域内车流情况，检测区域内口罩佩戴情况，统计员工通勤情况，检测交通违规情况等。该任逻辑设计，算法编程，模型应用等，能根据需求设计算法逻辑并编程实现，体现选手的计算思维能力合计100二、试题及评判标准（一）（样题）竞赛以任务书形式公布，时长为4任务3：视觉基础算法应用。利用Python与SDK工具完成计算机视觉识别任务，根据已有的素材识别人脸、检测口罩、识别车牌等。该任务主要考核学生合理应用人工智能算法与模型的能力，能调用模型（解读模型参数，应用模型输出）完成指定任务。任务4：视觉工程。根据任务要求完成计算机视觉综合任务，如检测区域内人流情况，检测区域内车流情况，检测区域内口罩佩戴情况，统计员工通勤情况，检测交通违规情况等。该任务主要考核学生综合能力，包括问题分析，逻辑设计，算法编程，模型应用等，能根据需求设计算法逻辑并编程实现，体现学生的计算思维能力。任务5：职业素养。竞赛过程中，对参赛选手的技术应用合理性、工具操作规范性、赛场纪律、安全和文明生产等进行综合评价。设备操作规范，在竞赛过程中不损害实验设备实验代码规范，不随意修改竞赛已有程序，导致程序无法运行不得进行代码作弊，不得进行程序抄袭。其他要求：参赛选手在竞赛过程中，还需要能有序组织和安排工作、注意赛场安全、保持环境整洁、个人着装规范、注意安全保护（如电源使用须知等）、遵守赛场纪律以及自我管理等职业能力；此外，提交的文件有效、命名的文件名称符合赛题要求、文件内容排版规范等撰写的文档规范等职业素养评价，都作为额外加分项累加予以鼓励。（二）比赛时间及试题具体内容1.比赛时间安排第一天下午赛前准备，第二天实操比赛。本项目连续比赛时4（240。比赛期间的日程安排如下表所示。日期时间事项参加人员地点第一天8:00-12:00裁判员、参赛队报到工作人员、志愿者8:00-14:00参赛队报到工作人员、志愿者13:00-14:00裁判员培训裁判员、工作人员教室14:00-14:30领队会、熟悉赛场领队、工作人员教室15:00-16:30检查封闭赛场裁判长、监督组、监考工作人员教室第二天8：30-9：00报到→检录参赛队、工作人员计算机机房9:30-14:30实操比赛参赛队、工作人员计算机机房14:30-17:00评分裁判、工作人员计算机机房2.试题样题）在比赛正式开始前一周，大赛官方信息平台发布试题，一致，赛题思路（三）评判标准1.分数权重序号比赛模块分数占比考核内容分值1图像与视频数据标注15%1.选手掌握图像和视频数据标注能力，能够利用opencv读取、处理、存储图像和视频数据。152图像与视频数据处理20%1.选手掌握图像和视频处理能力203视觉基础算法应用30%1.选手掌握人脸识别、人体识别、人体检测、车牌识别等问题的解决思路、经典算法和经典模型。152.选手能够调用适用于边缘计算设备的模型完成计算机视觉任务。154视觉工程应用开发25%1.能够针对刷脸支付、安防监控、视频跟踪、车辆监控等场景设计工程应用方案。152.结合基础算法在边缘计算设备上进行应用开发。105职业素养10%1.时间分配合理，操作规范、文明竞赛。102.评判方法2.1组织分工。在执委会的领导下成立由裁判组、监督组和仲裁组组成的成绩管理组织机构。2.2成绩管理程序。按照执委会的要求，参赛队伍的成绩评定与管理按照严密的程序进行。①现场评分现场裁判依据现场打分表，对参赛队的操作规范、现场表现等进行评分。评分结果由参赛选手、裁判员、裁判长签字确认。②结果评分对参赛选手提交的竞赛成果，依据赛项评价标准进行评价与③成绩公布比赛成绩经工作人员统计、汇总、排序后交由执委会、裁判组共同检查，确认。比赛成绩报沈阳市第二届职业技能大赛官方信息平台公布。3.申诉与仲裁大赛设仲裁工作组。本赛项在比赛过程中若出现有失公正或2小时之内参赛队向赛项仲裁工作组递交领队亲手签字同意的书面报告。书面报告中应对申诉事件的现象、发生时间、涉及人员、申诉依据等进行充分、实事求是的叙述。非书面申诉不给予受理。赛项仲裁工作组在接到申诉后的2小时内组织复议，并及时反馈复议结果。4.成绩并列竞赛成绩相同时，第三阶段任务得分高的名次在前；竞赛成绩、第三阶段任务得分均相同时，职业素养与安全意识项成绩高的名次在前。三、竞赛细则（一）竞赛方式竞赛以单人赛方式进行。每支参赛队由1名选手（设场上队长1名）和不超过2名指导教师组成。选手须为同单位选手，性别不限。参赛选手在现场根据给定的竞赛任务书，在规定时间内，相互配合实现比赛任务。由竞赛执委会按照竞赛流程组织各领队参加公开抽签，确定各队参赛赛位。（二）竞赛流程1.组织报名培训自由报名：参赛选手通过新浪小程序“沈阳市第二届‘舒心传技、莘绅向阳’职业技能大赛”报名通道进行报名。单位组织报名：参赛单位要将《沈阳市第二届“舒心传技、电子版一并发送至指定邮箱进行报名。选手培训：赛前可组织选手熟悉设备和培训。2.比赛准备2.1赛前准备①由裁判长、监督人员、承办单位等人员检查验收场地、设备及安保措施。②熟悉场地：参赛队报到后，集中组织参赛选手赛前熟悉场地及竞赛规程要求。③召开裁判会议：对裁判进行专项培训。④召开领队会议：由各参赛队伍的领队和指导教练参加，讲解竞赛注意事项并进行赛前答疑。⑤抽签：由参赛领队抽签确定选手参赛场次，并签名确认；参赛选手在竞赛检录时抽签确定赛位号，并签名确认。抽签工作由裁判长主持，竞赛监督人员现场监督。2.2正式比赛①各参赛队伍进入竞赛场地，检查设备配置。由裁判长宣布比赛开始，各参赛队伍开始竞赛。②竞赛过程中，如有疑问，参赛选手应举手示意，现场裁判或裁判长应按照有关要求及时予以答疑。如遇设备或软件等故障，参赛选手应举手示意，裁判长、技术人员等应及时予以解决。确因软件或硬件故障，致使操作无法继续的，经裁判长确认，予以启用备用设备。如遇身体不适，参赛选手应举手示意，现场医务人员按应急预案救治。③选手进入赛场后，不得擅自离开赛场，因病或其他原因离开赛场或终止比赛，应向裁判示意，须经赛场裁判长同意，并在赛场记录表上签字确认后，方可离开赛场并在赛场工作人员指引下到达指定地点；④选手须按照程序提交比赛结果（任务书），在比赛赛位的计算机规定文件夹内存储比赛文档，配合裁判做好赛场情况记录，并签字确认，裁判提出签名要求时，不得无故拒绝；⑤裁判长发布比赛结束指令后所有未完成任务参赛队立即停止操作，按要求清理赛位，不得以任何理由拖延竞赛时间。2.3结束阶段①当听到比赛结束指令时，选手应立即停止操作，不得以任何理由拖延比赛时间。离开比赛场地时，不得将草稿纸等与比赛有关的物品带离现场。②比赛结束后，参赛选手立刻停下手中所有操作，整理好工具和个人物品后应迅速退场。③比赛结束后，参赛选手应到指定地点交加密暗码信封及相关材料，由裁判员统一密封后，选手签字确认。④经裁判检查许可后，参赛选手方能离开赛场。⑤比赛期间（包括两场次之间的间隔时间），除执委会成员、裁判组成员、赛场工作人员外，其余人员一律不得进入比赛现场。⑥任何选手在比赛期间未经执委会的批准不得接受其他单位和个人进行的与比赛内容相关的采访。⑦任何选手不得将比赛的相关信息私自公布。⑧参赛选手在比赛过程中必须主动配合裁判的工作，完全服从裁判安排，如果对比赛的裁决有异议，需通过领队以书面形式提出申诉。3.竞赛须知全体参赛人员遵守组委会制定的各项竞赛须知、比赛规则和技术要求，自觉维护赛场秩序，保证所有参赛选手的安全。3.1参赛选手须知①严格遵守技能竞赛规则、技能竞赛纪律和安全操作规程，尊重裁判和赛场工作人员，自觉维护赛场秩序。②佩带参赛证件及着工装进入比赛场地，并接受裁判的检查。③进入赛场前须将手机等通讯工具交赛场相关人员妥善保管。④严格遵守赛事时间规定，准时抵达检录区，在开赛15钟后不准入场，开赛后未经允许不得擅自离开赛场。⑤竞赛完成后必须按裁判要求迅速离开赛场，不得在赛场内滞留。⑥竞赛结束时间到，应立即停止一切竞赛内容操作，不得拖延竞赛时间。⑦爱护竞赛场所的设备、仪器等，不得人为损坏竞赛用仪器设备。3.2工作人员须知①检查选手证件，选手凭有效证件，按时参加检录和竞赛，如不能按时参赛以自动弃权处理。②严格时间管理，选手在开赛信号发出后才能进行技能竞赛，竞赛过程中，选手休息、饮水或去洗手间等所用时间，一律计算在操作时间内，饮用水由赛场统一准备，认真做好服务工作。③不允许选手将通讯工具带入赛场，如私自带入者，一经发现取消其竞赛资格。④选手提问，经允许后，可以提问不清楚的问题，裁判人员须正面回答。⑤赛场内保持安静，不准吸烟，负责各自赛位的裁判员和工作人员不得随意进入其它赛位。⑥如果选手提前结束竞赛，应向裁判员示意，竞赛终止时间由裁判员记录在案。⑦竞赛终了信号发出后，监督选手听从裁判员指挥，待裁判允许后方可离开赛场。⑧所有工作人员必须统一佩戴由大赛组委会签发的相应证件，着装整齐，赛场除现场工作人员以外，其他人员未经允许不得进入赛场。⑨新闻媒体等进入赛场必须经过赛项执委会允许，并且听从现场工作人员的安排和管理，不能影响竞赛进行。⑩各参赛队的领队、指导教练以及其他无关人员未经允许一律不得进入赛场；经允许进入赛场的人员，应遵从赛场相关工作人员安排,同时遵守赛场规定和维护赛场秩序，若违反有关规定或影响选手竞赛的，工作人员有权将其请出，并给予通报批评。3.3裁判人员须知竞赛设检录裁判组、加密裁判组、现场裁判组和评分裁判组，确保竞赛的安全、有序、规范、公平、公正。如遇疑问或争议，须请示裁判长，裁判长的决定为现场最终裁定。①裁判工作实行回避制度。②参赛队进入赛场，裁判员及赛场工作人员应按规定审查允许带入赛场的物品，经审查后如发现不允许带入赛场的物品，交由参赛队随行人员保管，赛场不提供保管服务。③竞赛期间，未经赛项执委会允许，竞赛工作人员与裁判等任何相关人员均不得泄露或提供竞赛选手的个人信息、赛位号码和竞赛情况。④竞赛成绩单及有关资料的管理，实行交接责任制。竞赛的成绩，由指定的责任裁判汇集、计算、签字后，并由裁判长签字确认后，交给成绩登记统计责任裁判，双方签字办理交接手续。四、竞赛场地、设施设备等安排（一）赛场规格要求1.竞赛场地应为地面平整、明亮、通风的室内场地，场地面3.5m30个2.每个参赛团队包含相应数量工位，每个工位桌长不低于1.2m，宽不低于0.6m，并且每个参赛团队的场地相互独立，保证公平。3.每个竞赛工位应能够提供独立的电源，其供电负荷不小于1.5kw，且含安全的接地保护。4.每个竞赛工位应提供性能完好的竞赛平台、相关工具和电脑1套，安装竞赛所需的相关软件。（二）场地布局图（三）基础设施清单1.竞赛环境承办方根据报名人数及设备最终数量，提供面积与竞赛规模标明编号，确保选手不受外界影响参加比赛。赛场提供稳定的照明和供电应急设备等。（1）603.5m，采光、照明和通风良好，环境温度、湿度符合设备使用规定，同时满足选手的正常竞赛要求。，符合紧急疏散要求。赛场提供稳定的水、电、气源和供电应急设备，并有保安、公安、消防、设备维修和电力抢险人员待命，以防突发事件。根据赛项特点，用挡板隔离成竞赛区域构成竞赛单元，赛位面积在1.5㎡左右。赛场布置的每个赛位中，各单元均提供220V电源供电设备，为每个赛位提供一套计算机。赛场设维修服务、医疗、生活补给站等公共服务区，为选手和赛场人员提供服务；设有安全通道，大赛观摩、采访人员在安全通道内活动，保证大赛安全有序进行。赛事单元相对独立，确保选手独立开展比赛，不受外界影响；赛区内包括厕所、医疗点、维修服务站、生活补给站、垃圾分类收集点等都在警戒线范围内，确保大赛在相对安全的环境内进行。2.技术平台（1）技术平台实验箱图技术平台实验箱示意图技术平台实验箱中配备双目摄像头、舵机云台摄像头、无需额外硬件操作，降低使用门槛，使用户更专注于人工智/器输入输出模块，保证项目和实验运行结果的一致性。在箱体内部已经规划出收纳区、操作区、音视频输出区、音视频输入区、用户操作区，结构清晰、功能完整。产品中配备开4USBUSB1）核心开发板CPU64位四核ARMA57@1.43GHzGPU128核NVIDIAMaxwell@921MHz4GB64LPDDR4@1600MHz|25.6GB/s视频编码器*4Kp30|（4x）1080p30|（2x）1080p60视频解码器*4Kp601080p602）屏幕1920*10802K3）舵机云台摄像头舵机云台摄像头搭载两个金属齿轮舵机，支持双自由度180人脸识别等算法。4）全向麦克风3603mASR识别等算法，可以应用于智能家居、语音控制、语音输入等场景。5）USB4USB3.0USB如摄像头、USB开发板，Wi-Fi模块等。6）传感器模块360器分别为环境传感器、电容式土壤湿度传感器、光亮度传感NFC环境传感器环境传感器BME680可以采集环境有机挥发气体、温度、湿度、气压等环境数据，可以用于环境检测场景。电容式土壤湿度传感器电容式土壤湿度传感器可以获取土壤水分含量，可以用于土壤分析、智慧农业等场景。光亮度传感器光亮度传感器可以获取环境光亮度，可以用于环境监测场景。NFCNFCNFC卡场景。360360度舵机可以用于动力输出，可以用于模拟智能窗帘、闸机等场景。GPIOGPIO扩展板可以用于连接以上传感器，如果以上传感器不能满足需求，还可以自行扩展。（2）竞赛平台及设备参数竞赛平台设备清单序号名称竞赛平台规格参数数量1边缘计算开发板CPU：四核ARM处理器GPU：128个CUDA核心（3）0.5TFLOPS(FP16)显存：64位LPDDR4，不小于4GB存储：eMMC5.1闪存，不小于16GB核心开发板内置以下功能的sdk:人脸检测、人脸特征提取、人脸对齐、人体检测、车牌识别、口罩检测12屏幕13.3寸（1920*1080）触摸屏支持13麦克风360度全向电容式麦克风14传感器扩展板40pinGPIO扩展板15可编程的按钮开孔尺寸：2