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訊號處理暨智慧電子實驗室Signal Processing and Intelligent Electronics Lab影像暨視訊編碼與處理 / 生醫電子暨健康照護系統設計 / 智駕載具暨先進駕駛輔助系統設計

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加入團隊

113學年度碩士班推甄錄取同學若有加入「訊號處理暨智慧電子實驗室」之意願,請詳讀以下說明。

第一點:請先拜訪實驗室學長姊
首先恭喜各位順利錄取電子系碩士班甲組;由於老師比較忙碌,且因成績公佈後來信的同學不少,因此建議各位先直接到老師所指導的實驗室與學長姊進行交流,了解實驗室的研究方向與運作情形,相信實驗室的學長姊們都是樂於分享的。
實驗室目前共有三個研究子群組,成員分佈如下:
01.影像視訊組:成員主要位於綜合科館107-1研究室
02.生醫電子組:成員位於綜合科館109-1研究室(也有部份位於107-1研究室)
03.智慧載具組:成員位於綜合科館308研究室(學長姊慣稱自駕車組)

第二點:請先思考實驗室核心主軸是否係各位所期待
實驗室以「系統整合技術」為核心價值,而所謂「系統整合」一般涵蓋以下五個面向:
01.硬體:可能是以MCU(例如ST或TI的微控制器)或MPU(例如樹莓派)為運算核心,然後依據研究主題需要搭配相關感測器,例如生醫訊號可能需要搭配各式光感測器,甚或IMU(慣性)感測器。
02.軟體/韌體:於MCU(微控制器)或MPU(微處理器),又或者於桌機、筆電或行動裝置APP上執行的程式碼。
03.資料庫:例如生醫電子裝置需紀錄使用者生理參數(可能存儲於雲端,或裝置端)。
04.通訊:可能包括有線通訊,如UART、I2C、I2S、CAN、SPI;或無線通訊,包括藍牙、BLE、Wifi;以及網路通訊,包括TCP/IP、UDP/IP通訊協定等,用以溝通感測器與微控制器或微處理器,又或者與行動裝置或雲端資料庫進行資料傳輸通訊之用。
05.演算法:這是最為關鍵的一部份,是解決問題的核心方法,必須依據所投入的主題進行探究;其餘前述四項都是為了配合實現此一演算法的「工具」。例如,如何透過感測器所取得之訊號估測(計算)出精準的心率、血氧以及血壓。

系統整合就好比「蓋房屋」,這過程需要使用到硬體的磚頭(MCU或MPU嵌入式系統)、軟體的磚頭(韌體、軟體、資料庫、通訊),而演算法則是賦予這一棟房屋價值與靈魂的核心;各位如果對於系統整合有興趣,有志於蓋出美麗的房屋,歡迎加入實驗室團隊。

第三點:所需具備基礎數學知識
實驗室雖然以系統整合為主軸,但核心關鍵實則為演算法;我們非常重視演算法的理解與應用,因此線性代數、訊號與系統、數位訊號處理都是經常使用的數學,是一切研究的基礎;大家經常提到的機器學習或人工智慧,乃至於其後的研究主題,其實都是基於這些數學基礎的延伸。

第四點:查詢歷年學長姊論文主題
可至「臺灣博碩士論文知識加值系統」查詢歷年學長姊論文主題與各位所擬投入方向之相關性。
https://ndltd.ncl.edu.tw/cgi-bin/gs32/gsweb.cgi/ccd=HTIql_/search#result

第五點:一定要觸及硬體裝置平台?
「務實致用」是實驗室的特色以及努力的目標;好的研究成果應該要能夠落實於日常,而非畢業後就將該論文束之高閣!
任何的研究主題與成果若要能夠落地(技術落地),那必然要有一個裝置或平台來承載我們的研究成果(就是解決問題的演算法);因此我們鼓勵將演算法落實於獨立裝置(Stand Alone Device),例如MCU裝置、FPGA,又或者是樹梅派、Jetson Nano、Xavier等嵌入式平台,而非只能在個人電腦上執行。
然而並非所有的研究主題都一定要自行設計硬體電路或使用嵌入式平台,就像視訊編碼的快速模式決策演算法就是在個人電腦上執行,又或者某些影像視訊處理的議題,例如實驗室近年執行的影像式環保科技大執法,就需要在雲端伺服器運行。
與影像視訊組或智慧載具組的大部份主題相比較,生醫電子組在硬體與韌體等方面通常會有較高的比重(因為生醫感測裝置通常需要客製化的電路設計),當然也有少部份學長姊因為大學背景的因素,研究比較偏向純演算法(例如根據資料庫進行血壓、血糖估測模型的開發)。若有意願投入生醫電子以及生醫訊號處理,且曾接觸硬體裝置設計,例如MCU的電路設計、韌體程式撰寫,以及感測器使用(大部份的感測器是使用I2C與MCU溝通)為最理想;若無相關基礎但願接受相關挑展或擬投入生醫訊號處理也無妨;實驗室有許多學長姊已經打下的基礎(也就是已自行完成開發的電路模組平台),各位可以站在這樣的基礎上(使用已開發電路模組)繼續向前走。

自駕車組也可能有電路設計或裝置整合的需要,例如三電中的電控系統以及電力電子驅動電路,又或者先進駕駛輔助系統的影像、視訊、光達、雷達裝置設計與整合;試想一個車用電子產品如果需要在車輛載體上裝配一台個人電腦才能運行,那這樣的產品還能實用嗎?還能普及嗎?此外一般而言,因為自動駕駛或者先進駕駛輔助系統會使用大量的影像或光達、雷達資料,因此微控制器並無法負荷龐大的運算量,因此我們通常會將演算法移植至嵌入式平台,例如樹梅派、Jetson Nano、Xavier,或FPGA等,這樣才能變成一項Stand Alone的裝置。

第六點:時間管理
在時間管理上,實驗室並未有特別的要求,但鼓勵大家規律地到實驗室裡,大家相互討論,相互交流才會快速進步(所謂獨學而無友,則孤陋而寡聞);此外要學習自我時間管理,畢竟讀到碩士班年紀也不算小了,不需要老師嘮叨,而碩士班的時間過得很快,既要修課,又要研讀論文、進行研究與實驗,而時間轉眼即逝,因此務必要做到良好的時間管理,不可鬆懈自己,要學習對自我負責。

第七點:計畫參與
在計畫參與方面,因為實驗室以系統整合為主軸,且大部份的研究都需要經費支持(並非只有我們實驗室),因此爭取計畫是必須的,而計畫也需要大家的參與並共同執行,但老師不會隨意承接計畫,所有計畫都是經過妥善衡量其性質是否相關,對團隊有無成長性,以及團隊執行能力足堪負荷否;且同一計畫不會只有一人執行,會組成團隊,大家一起努力;藉由計畫執行的過程中,相信大家都會有非常好的學習與成長,是正面的。此外在有限的資源下,承接計畫執行的同學將優先提供研究助學金,支給金額依計畫規模而定。

第八點:請廣泛探索研究興趣
最後老師鼓勵大家與甲組其他老師聯繫,除了可以清楚地瞭解其他老師的研究方向,也可以藉由與其他老師討論的過程,反思自己的興趣與期待之所在;這樣的作法是老師一直一來對於新進同學的要求,也避免日後發生研究主題無法符合期待的窘況。

第九點:與老師約定見面討論時段
在與學長姊們討論後,假使仍有興趣於實驗室的研究主題,請於12月15日(星期五)前讓老師知道,我們再安排時間做進一步的討論(若尚未接獲老師回信請耐心稍候;已與老師討論過,且已表達加入團隊意願者,則無需再做討論);在老師與經由推甄管道錄取同學面談一輪後,若仍有加入實驗室團隊之意願,原則上最遲可於12月底前確認(老師知道大家心裡著急,也會依據各位的意願表達順序以及專長儘快給予回覆);已確認加入實驗室團隊之同學即可開始進行基礎研究。

以上說明,請各位詳閱;再次恭喜錄取同學!

若有任何問題再請與高立人老師聯繫:
電子郵件:ljkau@mail.ntut.edu.tw
辦公室:綜合科館302室

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