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理大成功研發模仿人類眼睛適應能力的先進視覺傳感器

香港理工大學(理大)與南韓延世大學的科學家最近取得科研突破,他們研發的光傳感器能仿效甚至超越人類視網膜對不同亮度的適應力,有望為未來無人駕駛車輛和工業用攝影機配備媲美人類的視力。 帶領研究的理大應用物理學系副教授兼應用科學及紡織學院助理院長柴揚博士說:「新傳感器能大大提升機器視覺系統,令各種影像分析和辨識任務有更佳表現。」 機器視覺系統通常由多部攝影機和計算單元組成,透過擷取和處理影像進行例如面部辨識等任務。此類系統需要運用精密的電路和複雜的演算法,才能在各種照明條件下「看得到」物件。然而,同類系統很少具備足夠效能來實時處理大量視覺資訊,難以與人腦相比。 柴博士團隊研發的全新仿生(bioinspired)傳感器或可為以上難題提供答案——以傳感器直接適應光暗,減少依賴後台運算。新傳感器仿效人類眼睛能適應不同亮度,就如肉眼可在極暗至極亮的照明條件下準確辨識各種物件。 柴博士解釋說:「人的瞳孔有助調節進入眼睛的光線量,而適應亮度則主要由視網膜細胞負責。」天然光強度的範圍廣達 280 分貝,而傳統矽基傳感器的適應範圍僅有 70 分貝。柴博士團隊研發的新傳感器有效範圍則高達 199 分貝,表現令人刮目相看。相對之下,人類視網膜能適應強光至弱光亮度的環境,範圍約為 160 分貝。 為實現上述表現,研究團隊首先利用一種具有獨特電學和光學特性的半導體二硫化鉬,製成近乎原子厚度的雙層超薄膜,並以此研製出用來探測光線的光電晶體管;再在雙層薄膜中引入「電荷陷阱態」,控制偵測光線的能力。 每一個仿生視覺傳感器均由這種光電晶體管的陣列組成。它們能模仿人類肉眼內分別負責偵測暗光和強光的視桿和視錐細胞。因此,傳感器能在各種照明環境下偵測不同物件,也能因應不同亮度進行轉換與適應,範圍更勝人類眼睛。 應用在光電晶體管的「電荷陷阱態」其實是固體晶體結構中的雜質或缺陷,用來限制電荷移動。研究人員說: 「這些陷阱態令光資訊得以儲存,並在小至每一個像素,動態調節設備的光電特性。」陷阱態通過控制電子移動,能精確調整光電晶體管傳導的電量,從而控制設備的光敏性,即其偵測光線的能力。 柴博士表示:「新的傳感器可降低硬件複雜度,並且在不同光暗下大幅提高影像對比,從而提供高效影像辨識。」 此嶄新的仿生視覺傳感器將推動新一代人工視覺系統的應用,不但可於自動駕駛車輛和製造業應用方面發揮功效,也可在邊緣運算和物聯網中找到其他令人雀躍的新應用。 這項研究已刊載於 《自然‧電子學》(Nature Electronics) 學刊。

2022年5月31日

獎項及成就

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理大兩名學者當選百度AI 華人青年學者榜(AI+X)世界五十強

香港理工大學(理大)的兩位青年學者,入選由互聯網公司百度發布的AI 華人青年學者榜(AI+X)。他們分別憑藉在人工智能領域的學術表現,如智能製造、工程信息、自動駕駛、機器人等研究,在全球華人學者當中脫穎而出,與來自世界知名學府及機構的傑出青年學者當選五十強。 鄭湃博士   工業及系統工程學系助理教授 鄭湃博士獲黃鐵城智能機器人青年學者席,是數字化服務實驗室以及工業人工智能數字化服務團隊 (RAIDS) 負責人。主要研究興趣包括:智能協作機器人、智能產品服務系統、智能製造系統等。他目前帶領的RAIDS研究團隊有三名博士後研究員、六名博士研究生、及四名研究助理,致力推動面向未來「人- 信息- 物理系统融合(HCPs)」的網絡化、數字化、服務化、智能化製造範式。另外,鄭博士在多份工業與製造工程領域的國際頂尖學術期刊,身兼副主編或編委,包括︰Journal of Intelligent Manufacturing、Journal of Cleaner Production、Journal of Manufacturing Systems和Advanced Engineering Informatics。 孫宇翔博士   機械工程學系助理教授(研究) 孫宇翔博士於2020年加入理大,主要研究興趣包括︰機器人與人工智能、自動駕駛、移動機器人、深度學習、自主系統等。他目前帶領的理大自主系統實驗室(PolyU-ASL)有一名博士後研究員、七名博士研究生、及兩名碩士研究生,致力於研究先進的機器人感知、規劃及控制系統,推動自動駕駛以及移動機器人技術的進步。另外,孫博士目前在國際頂尖的機器人期刊和會議擔任副編輯,包括︰IEEE Robotics and Automation Letters (RA-L) 、IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) 、IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)。 AI 華人青年學者榜單由百度人才智庫(TIC)、百度學術、天津大學複雜管理系統實驗室、中國科大國金院商業智能中心聯合發佈,旨在鼓勵人工智能及其交叉領域的青年學者做出更多有影響力的成果,挖掘兼具「厚度」和「高度」的中國青年技術領袖。 據百度今年發布AI 華人青年學者榜單,由 AI 華人青年學者榜(經典領域)和 AI 華人青年學者榜(AI+X)兩部分組成,基於186963篇論文和89324名學者資料,從學術水準、學術影響力、學術潛力指數三方面,在全球評選出150名貢獻出眾的華人青年。其中,AI 華人青年學者榜(AI+X)是針對自動駕駛、機器人、量子計算、隱私安全、生物計算、城市計算、智能管理等多個 AI 驅動的前沿交叉領域,遴選出50名高潛力青年學者,來自全球頂尖學府及機構,如清華大學、北京大學、麻省理工學院、Google、Facebook等。

2022年5月25日

獎項及成就

Final Picture Opening Ceremony

PolyHack 2022

Over 100 participants around the world attended the opening ceremony of the PolyHack 2022 organized by a group of ambitious PolyU students held on 21st May 2022 (Sat). The theme of this global hackathon is Life in 4.0 featuring 3 major domains namely Blockchain, FinTech and Smart City. In the 2-week event, participants will solve 11 problems and shape innovative solutions and strategies that elevates human’s experience. Prof. Christopher Chao, Vice President (Research and Innovation) of PolyU was delighted and impressed by this student-led I&T activity which provides young talents a platform to implement their creative ideas and also encourages the participants to equip themselves for the challenges in new era. The University is committed to nurturing tomorrow’s leaders through a holistic education by providing a wide range of opportunities and supports to them. PolyHack is a global virtual hackathon organised by the Google Developer Student Club of Hong Kong Polytechnic University. It brings young talents' imaginations into reality and help they grow.  For more about PolyHack 2022, please visit polyhack.net

2022年5月21日

活動

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理大與華為深化人工智能科研合作 携手培育創科人才

理大與華為深化人工智能科研合作 携手培育創科人才 創新及科技研究已成為全球發展的大趨勢,業界與學術機構的攜手合作更是創科路上不可或缺的重要一環。香港理工大學 (理大)與華為香港今天於華為「亞太數字創新峰會」上簽訂合作備忘錄,進一步深化人工智能方面的學術合作交流及人才培育,共同推動香港的創科發展。   會上,華為亞太企業業務部副總裁何維治先生與理大副校長 (研究及創新) 趙汝恒教授進行合作備忘錄簽訂儀式。理大將發揮其學術優勢,結合華為的資訊技術專長,一起建設人工智能研究平台,展示共同創造的科研成果並拓展應用層面,攜手打造人工智能生態體系。而年輕科研人才培育亦是雙方的共同目標,透過於理大設立華為ICT學院,雙方將共同制定就人工智能、雲計算、大數據、物聯網等範疇的人才培育計劃,並提供相關技術培訓課程,為本港求才若渴的創科界做好人才培訓準備。   華為亞太企業業務部副總裁何維治先生表示:「過去多年,華為與理大於學術研究上合作無間,包括應用物理系採用華為的HPC解決方案並用於能源材料研究中;醫療科技及資訊學系採用華為昇騰AI計算平台,以AI協助醫學的輔助診斷等。憑藉雙方的努力,已在多個研究領域上取得顯著成果。我們很高興並期望透過是次深化合作,進一步實現產教融合,並計劃在理大開設華為ICT學院,為年輕學子提供實踐機會,當中包括安排競賽等活動,讓他們對創科有更深入的了解,為創科人才培養作出貢獻,推動產業持續發展。」   理大副校長 (研究及創新) 趙汝恒教授表示:「我們很高興見證理大與華為展開又一深層次合作,攜手加強人工智能教育,將企校合作推向新里程。雙方除了在理大開設華為ICT學院,提供教學、認證和就業支援外,亦會與本校應用物理學系建立人工智能聯合實驗室,為學生提供最先進的人工智能技術,用於科學研究和行業創新。這份合作備忘錄將結合理大在應用研究方面的創新和華為的行業領先優勢,推進具影響力的科學研究,促進行業應用和技術突破,造福社會。」   未來,理大與華為香港將繼續緊密合作,發揮雙方所長,推動香港創科研究及人才培育,促進本地科技生態系統建設。

2022年5月20日

研究合作

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理大在人工智能、材料科學和生物科技的領先研發 榮獲三項TechConnect全球創新獎

理大在TechConnect 世界創新會議暨博覽會2022(TechConnect)中分別於人工智慧、材料科學和生物科技領域榮獲三項全球創新獎。TechConnect是促進技術創新和商品化的全球最大型跨行業活動。 本屆是理大研究團隊連續第六年在眾多頂尖創新者之中脫穎而出,也是今年香港唯一一所獲此殊榮的高等教育機構。   理大得獎的創新技術中,包括人工智慧輔助胸部X光診斷技術,以及智慧自動調控溫度口罩。兩者旨在提升新冠肺炎診斷服務和令日常防疫措施更為舒適。此外,理大研發的一種新型環保吸濕排汗面料亦獲獎。這三項發明與世界各地領先科研機構,例如美國國家實驗室及其他一流大學,合共七十個創新技術項目同獲殊榮。 理大副校長(研究及創新)趙汝恒教授表示:「我們很高興理大的研究團隊繼續為世界帶來卓越的創新發明,並連續第六年在這項全球盛會上獲得認可。理大多年來致力建立強大的創科生態系統,不僅培植雄厚的基礎知識根基,並鼓勵創新思維,以激發和引領嶄新的研究。」 理大代表團將於 6 月 13 日至 15 日在美國首都華盛頓舉行的 TechConnect 世界創新會議暨博覽會中,展示多個創新項目。理大研究及創新事務總監周銘祥教授表示:「二十多年來,TechConnect 一直撮合學界和業界,將世界頂級的應用研究和初創發明轉化。它已成為一個前瞻性的科技平臺,支援全球科技專案並開闢了眾多合作機會。理大代表團屆時將與業界交流,推動合作。」 以下是理大三項獲獎技術詳情: 應用于新冠肺炎患者治理的人工智慧輔助胸部X光和CT定量分析技術 (醫療科技及資訊學系蔡璟教授) 利用經人工智慧改良的技術,為臨床治理新冠肺炎提供準確且低成本的影像分析方案,適用在診斷、輕重症分層和預後。這些應用包括加入人工智慧的胸部X光成像、人工智慧輔助的新冠肺炎病情分層,以及多視圖分析等。新技術由於成本較低,將有望幫助缺乏診斷新冠肺炎設備的地方。 吸濕排汗多層聚乳酸面料及其製造技術 (紡織及服裝學系胡紅教授) 新面料較傳統吸濕排汗材料技術優勝之處,在於編織技術更簡單、更便宜和更環保。採用雙面緯編織技術一次編織完成,並提高了吸濕和排汗性能。製成的物料還保留了聚乳酸原有的生物特性,適合廣泛應用,如製造校服和運動服裝。 Omni-Cool-Breath 智慧空調口罩 (紡織及服裝學系壽大華博士、范金土教授及黃光漢博士) Omni-Cool-Breath 是首款自動控溫口罩, 革命性地帶來在不同活動和氣溫下,全天候涼爽及舒適的呼吸。它通過創新的微型熱電冷卻系統,可將溫度及濕度分別降低攝氏12度及65%。其符合人體工學的輕巧設計,採用親膚及可生物降解的3D列印材料,讓用戶能享受9小時的潔淨空氣。   有關TechConnect 2022 創新獎得獎名單詳情可到大會網站查閱:https://www.techconnectworld.com/World2022/participate/innovation/awards.html  

2022年5月19日

獎項及成就

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PolyU's research on developing large-area solid-state lighting technologies is supported by National Key R&D Program

The development of the low-carbon, environment-friendly, and energy-saving lighting technology is essential to address the current energy and environmental crisis. A PolyU’s research titled “Development of new stable, highly-efficient blue emissive materials that can be processed by the wet methods, and the associated large-area solid-state lighting technologies” led by Professor Raymond Wong, Dean of Faculty of Applied Science and Textiles, Clarea Au Professor in Energy, Chair Professor of Chemical Technology, Department of Applied Biology and Chemical Technology, is supported by the “National Key R&D Program – International Science and Technology Cooperation Project”, in which PolyU is the only one granted among  the Hong Kong institutions in this round of the exercise.

2022年5月18日

獎項及成就

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理大研發嶄新超精加工設備獲香港工商業獎 - 設備及機械設計

香港理工大學超精密加工技術國家重點實驗室研發的一種新穎磁場輔助批量超精加工設備,獲得2021-22年度香港工商業獎︰設備及機械設計優異證書。 自由曲面的高增值應用層面廣泛,如手術刀具、光學模具、光學鏡片、結構化和自由形狀元件等,不過目前批量拋光技術不足以獲取納米表面粗糙度的自由曲面。該獲獎項目發明了一種新穎磁場輔助批量自由曲面納米拋光技術(MABS),利用環形腔室外部的旋轉磁場驅動磁性磨料撞擊工件並從中去除材料。 是項研發項目已被證明具有高精準度、高效率和成本效益,並可成功應用於批量拋光手術刀具、玻璃光學鏡片、光學模具、種植牙等。(詳見表一:產品在市場上的競爭優勢) (表一︰產品在市場上的競爭優勢) 香港工商業獎在政府全力支持下於2005年設立,旨在嘉許香港企業在提高企業競爭力的多個範疇的傑出表現和成就。2021-22年度香港工商業獎設有六個組別,當中「設備及機械設計」組別比賽的評審準則包括︰創新、性能、方便使用、成本效益、應用新技術、安全、對環境的影響及市場銷售等。

2022年5月13日

獎項及成就

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資助計畫 | 「新基石研究員項目」啟動

「新基石研究員項目」於 2022 年 4 月 30 日正式發佈,這是一項聚焦原始創新、鼓勵科學家自由探索、公益性的新型基礎研究資助計畫,旨在為一群專注於對人類具有深遠意義的基礎研究項目的傑出科學家提供長期支持。 「新基石研究員項目」是一個獨立的計畫,由科學家主導,騰訊出資支持。騰訊公司將在未來 10 年為該項目投入 100 億元人民幣,同時探索建立長期可持續基金的可行性。該計畫將設置「數學與物質科學」、「生物與醫學科學」兩大領域,支持在中國內地及港澳地區全職工作的科學家,並希望通過穩定的資金支持和跨學科研究,促進科學家發現新現象,實現科學突破,開拓新領域。 香港理工大學一直專注於跨學科研究,研發具長遠影響力且能應對現實生活問題的創新科技。透過啟發創新意念,促進可持續發展、提高經濟成果,優化社區生活。我們將秉持一貫的精神和信念,推動理大研究人員參與「新基石研究員項目」,以科研力量造福香港、國家以至全世界。 有關申請要求和程序的更多詳細資訊將在稍後時間提供。

2022年5月10日

其他

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理大副校長(研究及創新) 趙汝恒:從人、地、時看本港創科生態圈如何茁壯成長

創新科技不但是國家和特區政府施政策略重點,也是改善市民生活質素、推動社會和經濟發展的重要範疇。而要令香港的創科生態圈蓬勃發展,為本港帶來豐碩科研成果和鞏固其獨特優勢,則須重視人才培養、設施配套,以及把握機遇這三大因素;而三者又環環緊扣。如果能夠認清挑戰和把握自身優勢,香港就可以更好地融合國家和全球的發展。 匯聚人才 鞏固科研發展根基 具備高學術水平的科研人才是香港的最大優勢,他們都有豐富的基礎研究和品質控制的經驗;然而面對人才流失的挑戰,由近至遠應如何吸納及培育更多科研精英呢?在栽培本地人才方面,如要培養年輕一代對科研的興趣,必須提供更多體驗式學習機會,並要加強面向公眾的宣傳,提高科研界的社會地位,以吸引更多優秀的年輕人才投身科研行業,拓闊科研界的基礎。 帶動科研由學術走向實踐,也是留住人才及長遠發展的關鍵。本港大學一方面可在上中游研發創新技術、尋找突破;另一方面可與香港應用科技研究院、香港紡織及成衣研發中心、物流及供應鏈多元技術研發中心、納米及先進材料研發院和生產力促進局轄下的汽車科技研發中心等本地公營研發機構,進行中下游的開發和實踐,促進這種緊密合作及共贏模式,推動科研成果落地轉化至業界生產,令創新技術與社會接軌並得以應用。 拓展科研用地 構建完整產業鏈 能讓科研成果產業化,也是促進本港科研發展的重要一環;而要把科研成果變成能賣出去的產品,則需要一個技術研發轉化平台。土地不足的問題制約了香港的科研發展,雖然本地對創科產品有很大的需求,但企業往往不願花長時間深度參與實地測試的階段,令科技項目欠缺了測試場地及機會;而涉及應用重型機械的再工業化策略便最受影響,窒礙了以新技術及智能生產為基礎的先進製造業發展。現有創新科技署的公營機構試用計劃,協助研發成果實踐化和商品化,推動科技應用;希望業界也能抱着敢於嘗試的精神,營造一個開放的環境,協助本港的創科發展。 內地有着龐大的市場,並積極為人才和企業提供空間和扶持政策;香港則擁有高學術水平及經驗豐富的科研人才,雙方可起互補作用,共同提升整條創科產業鏈。正如國家「十四五」規劃已進一步明確了香港未來發展的定位,支持香港建設國際創新科技中心。發展包含港深創科園在內的新田科技城,正好作為推動經濟發展的人才寶地,當局宜制訂配套扶持政策,促進人才、資金、貨物、信息等要素流動。入駐園區的科技企業可藉此進軍內地市場,與深圳產業合作,能為香港科研人員提供應用科學研究和科研轉化的機會,從而共享內地強大的研發資源。此外,通過內地和香港共同資助的計劃,香港的高等教育機構和研究機構也可以直接獲得中央財政支持,並加強與內地不同省市的技術研究合作。 香港作為國際金融和貿易中心,是推動國家對外經濟和科研合作的重要優勢。現行的InnoHK創新香港研發平台,便是特區政府引領香港成為環球科研合作中心的重點項目。該平台邀請國際知名大學和科研機構共同設立研發實驗室,吸引不少海外專家進行科研合作,值得政府繼續推廣及投放更多資源。 此外,香港科學家在國家科技建設上也有多方面的成就,與內地及國際市場緊密連通。以香港理工大學的國家鋼結構工程技術研究中心香港分中心為例,中心專注於各種鋼材的品質結構及焊接工藝研究,協助建築業界在應用鋼材上達到安全和高品質的水準,並建立與國際接軌的鋼鐵建造規格指標,協助國家鋼鐵產業走向世界。 及時把握全球機遇 綻放優勢 創科是否能成為香港第五大經濟支柱,又或如何在地區之間突圍,亦取決於我們能否順應時勢發展,把握香港具備利好優勢的時機,發展成國際創新科技中心,聚焦在一些全球熱切關注的科研領域,如碳中和,這亦是本港科研經驗豐富的領域之一。香港的碳排放主要來自發電、運輸和廢棄物,其中90%的電是用於建築物。零碳能源、建築物節能、新能源運輸及生產過程管理,就成為了碳中和的關鍵。 過去,香港不少屋宇管理公司進駐內地市場,他們有着豐富的管理和建設智能化系統的經驗。而本港科研機構近年亦開展了多項關於建築物節能的研究項目,與政府多個部門進行了不少可行性及初步試驗的研究。下一步,將結合經驗,將綠色建築物管理的整個工具包推廣至全國和全球。而生產過程管理方面,香港正推動再工業化,通過推動研發和試驗創新的減碳科技,簡化流程,可望在本地和國家發展高增值產業及產業鏈的同時,能夠切實降低生產過程中的碳排放。 去年10月公布的《香港氣候行動藍圖2050》提出「零碳排放、綠色宜居、持續發展」的願景,新的中期目標是在2035年之前,將碳排放總量在2005年的基礎上減少一半。單憑現今的科技難以達此目標,需要政府更注重綠色科技的發展,推出更多更廣泛的資助,以及調整政策讓綠色科技能在研發初期進行實地測試。就如電動車和太陽能板的普及,就是在政府、電力公司、業界和市民的共同推動下,逐漸在本港廣泛應用。香港在綠色科技上有極強實力,可以作為其中一個重點開發的創科產業。 要在日新月異和愈益重要的全球科技競爭及合作中,保持和發展香港的優勢,政府、商界和學界應加強創科策略的前瞻研究,更準確和及時把握機遇。香港理工大學也為此而出一分力,新近成立科技及創新政策研究中心,在推動碳中和、香港科研政策如何融入大灣區,以及「一帶一路」國家創新科技發展政策三方面,提供創新科技政策及策略分析,冀促進大學前沿研究更好地與工商界和政府需求協調配對,作出貢獻。 (原文刊登於《明報》文摘)

2022年4月26日

其他

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The 88th Research Salon - Lok Ma Chau Loop

由理大研究及創新事務處舉辦的第88次理大Research Salon研討會已圓滿結束,是次主題探討落馬洲河套地區的整體發展,由理大副校長(研究及創新)趙汝恒教授及理大研究及創新事務總監周銘祥教授致歡迎辭。港深創新及科技園行政總裁蕭赤虹先生分享河套地區在內地的戰略作用和區域發展的重要性、「一區兩園」支援方案、及「生命健康創新科研中心」等詳情。   現場設有討論環節,由趙教授主持,理大副校長(教學)黃國賢教授、國家軌道交通電氣化與自動化工程技術研究中心(香港分中心)主任倪一清教授、蕭先生、及港深創新及科技園營運總監甘绮翠女士一同參與。

2022年4月20日

其他

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