大学生光电设计竞赛是由中国光学学会主办,全国大学生光电设计竞赛委员会负责实施的国家级甲级竞赛。它以提升全国大学生的实践能力和动手能力,加强各高校大学生及教师的创新意识为目的,为学校培养高素质创新人才注入新动力。本次选拔赛由成都理工大学教务处主办,数理学院组织实施,选拔出优秀队伍,代表学校参加比赛。
一、竞题及规则
赛题 1: 酒精浓度的非接触测量
竞赛要点:
基于光电方法,准确、快速、便捷地非接触测量酒精浓度。
竞赛说明:
基于光电方法,实现对密封透明容器中酒精浓度的非接触测量。按照测量结果的不确定度确定比赛成绩,锻炼学生运用光电知识解决实际问题的综合能力。
竞赛规则:
1. 按抽签结果分组,多队同场竞技,采用淘汰赛制。
2. 光电测量装置中的核心模块不可直接利用商业仪器,例如:酒精计、光谱仪、酸碱浓度计等。如使用高功率激光器作为光源,需标明安全等级,并做好安全防护。测量装置的总体积(不包含计算机和电源线)不超过 35cm×25cm×20cm。
3. 被测酒精样品的浓度不少于4种,由承办竞赛单位的竞赛组织委员会(以下简称组委会)提供。酒精样品被密封于透明比色皿中,比色皿型号由组委会在竞赛细则中公布。竞赛用的酒精样品在现场随机分配,其中 1 种由裁判随机抽取,作为备用。
4. 每支队伍需测量3种不同浓度的酒精样品,测量总时长不超过5分钟。 测量结束后,各队需提供至少10次(每种样品不少于3次)有效测量的数值,填入现场的数据记录表。
5. 酒精浓度标准值的测定方法由组委会适时公布。确定比赛成绩的方法是:测量值与标准值相比,按照均值与标准值之间的差异排序计分;差异相同时,根据数据误差的方差计分,方差小的赛队胜出。
评判规则:
同组竞赛的队伍测量结束后,由裁判通过规定方式确定被测样品的酒精浓度标准值,通过比较确定同组竞赛中的晋级或胜出赛队。
赛题 2:“迷宫寻宝”光电智能小车
竞赛要点:
综合运用图像识别、路径规划、自动驾驶、避障循迹、光电传感等技术,设计制作“迷宫寻宝”光电智能小车。
竞赛说明:
智能车通过光电传感寻找、判断迷宫中的真、假宝藏,并在完成寻宝后走出迷宫。竞赛采用红、蓝对抗的形式,即每场比赛红、蓝两队在同一迷宫中比拼、对抗。比赛胜负依据各自的寻宝数、误判数、是否走出迷宫、耗时等确定。
竞赛规则:
1. 按抽签分组,两队同场竞技,采用淘汰赛制。
2. 智能车和识图装置
1) 智能车:由参赛队自备。寻宝时须使用自带的光电传感器进行自动驾驶,可使用超声波传感器、无线网卡、陀螺仪等。严禁使用遥控或其他非光电技术方式导航、搜寻和识别。 智能车应具有一键式启动开关。车型和外观不限,车身及其附属物高度均不得超过迷宫墙高。车身应预留出 4 cm×4 cm 大小的可视区域张贴赛车标识,位置不限。2) 识图装置:小车可附带车载或分体的识图装置用于识别藏宝图。识图装置在拍摄藏宝图后,需通过一键式操作自动完成迷宫、宝物等的识别、位置校正和分析,不得人工介入,否则被视为违规,判负。
3. 竞赛场地
1) 迷宫:在室内体育馆里搭建,面积约 4m×4m,如图1所示。迷宫地面颜色为白色,迷宫白色隔板的厚度和高度由组委会给定。隔板只在与边界平行或垂直的方向放置。隔板之间为迷宫车道,宽约40cm。沿车道的中线粘贴约 2cm 宽的黑色胶带作为循迹线,小车可综合运用循迹和避障技术自动行驶。迷宫左下角开口处地面涂蓝色,为蓝队小车的迷宫入口,同时也是红队的迷宫出口。迷宫右上角开口地面涂红色,是红队入口,蓝队出口。

2) 宝藏分布:每场比赛,双方各有 3 个与队色(蓝、红)相近的多米诺骨牌己方宝藏,另有红、蓝各 1 个骨牌牌面有贴纸(具体参数由组委会在细则中给出)的伪宝藏。宝藏及伪宝藏的位置按藏宝图随机摆放、双色交错对称,即迷宫的上下左右四个象限区域内各放置 1 个红色和1 个蓝色宝藏。车辆入(出)口处,设定适量宝藏禁区,以保障车辆通行。
3) 藏宝图:用彩色打印在 A4 白纸上,藏宝图四角标有用于定位的方形标志点,供参赛者拍照后进行透视校正。图的底色为纸张的自然白色,图中的黑线代表迷宫的隔墙,循迹线不在图中标出。用黑色圆点代表宝藏或伪宝藏位置(由软件随机生成 8 个点),红色块代表红队入口和蓝队出口;蓝色块代表蓝队入口和红队出口,如图 2 所示。

评分规则:
1) 找到宝藏的判定标准是,小车以直接碰撞的方式碰倒己方宝藏。如果误碰倒对方宝藏,则视作对方寻找到该宝藏;碰倒伪宝藏,也视作对方寻找到宝藏。最后,计算红、蓝双方的寻宝数量。比赛期间,裁判需记录每一次成功寻宝或误撞对方宝藏、伪宝藏以及抵达出口的时间。比赛时间为 10 分钟左右,具体以竞赛细则为准。 比赛时间达到上限时,该组比赛结束。小车一旦抵达任一出口,该队比赛结束,小车不允许再次返回。小车穿过迷宫抵达出口的判定标准是:小车在地面的垂直投影与出口涂色区域产生过交集。
2) 胜负判定的优先级为:寻宝数(分数)>耗时>中断次数。若双方分数不同,得分高的一方获胜;双方分数相同,且至少有一方抵达出口,则耗时更短走出迷宫的队伍获胜。若比赛时间耗尽,双方均未走出迷宫、且分数相同, 则率先得分的一方获胜。
二、参赛对象
具有正式学籍的研究生、本科生、专科生具有资格报名参赛,当年毕业的学生可以以在校生身份参赛,各参赛队伍人数为2-5人且研究生不多于2人,每人只能同时参加1支队伍。以团队为单位报名参赛,鼓励跨校组建团队。
三、初赛报名
1. 选拔赛以参赛小组形式报名,每组由不多于5名学生组成,设队长一名,每名学生只能参加一支参赛队。
2. 经学校光电竞赛委员会审定,推荐符合条件的队伍参加西南地区赛,推荐不设名额限制。
3. 选拔赛报名时间为2023年3月20日-4月1日。报名、参赛不收取任何费用。
4. 报名方式:
加入QQ群810167823,填写相关报名表。后期相关比赛信息会在群内进行通知。
5. 奖项设置:
此次学校竞赛除了选拔参赛队伍参加更高级别比赛外,还设有相应的奖项并颁发获奖证书。根据实际参赛队伍总数量,按比例设置奖项如下:
一等奖参数队伍总数的5%,证书;
二等奖参赛队伍总数的10%,证书;
三等奖参数队伍总数的15%,证书。
成都理工大学教务处
数理学院
2023年3月20日