近日,省教育厅组织开展了首届河南省大学生“创新之星”遴选工作。经学校推荐、专家评审、网络点赞等环节,20位优秀大学生入选首届河南省大学生“创新之星”。郑州大学2018级本科生郭文彤入选,并获得3万元支持经费。
举办此次活动,旨在深入学习宣传党的二十大精神,树立新时代大学生科技创新标杆典型,激发广大学生科技创新活力,增强创新思维、创新精神和创业能力。



郭文彤,男,水利与土木工程学院2018级道路桥梁与渡河工程专业本科生,现为浙江大学硕士研究生。他曾担任郑州大学水利与环境国家级教学实验示范中心学生创新实验室硬件控制组组长,连续3年荣获全国大学生科技创新大赛一等奖。本科期间,在方宏远、王念念、孙斌等创新团队教师指导下,郭文彤作为团队负责人,瞄准机场道面无损检测前沿问题,采用智能化检测车辆搭载深度学习算法的方式,开发了《机场卫士-全空间智能化机场道面健康巡检系统》,获得了第十七届“挑战杯”全国课外学术科技作品竞赛国家级银奖、第十五届“挑战杯”河南省大学生课外学术科技作品竞赛特等奖。
同时,作为主要负责人,郭文彤还先后荣获第十三届iCAN河南赛区二等奖、第十三届iCAN中国总决赛三等奖、2020年度中国机器人大赛三等奖、第22届全国机器人锦标赛二等奖;主持全国大学生创新创业训练国家级重点项目1项,并以优秀结项成果推至教育部第十四届全国大学生创新创业年会进行集中展示。在校期间,他获得国家级奖项6项,省级3项,发表EI论文2篇,申请发明专利2项(公开阶段),实用新型专利1项、软件著作权2项,多次荣获奖学金和优秀学生称号,最终以优异成绩保送至浙江大学攻读硕士学位。

第十七届“挑战杯”全国课外学术科技作品竞赛
决赛现场
兴趣为引,刻苦钻研,积极开展科技创新活动

凭着对科研的浓厚兴趣,郭文彤大一下学期通过学校创新实验室考核并加入人工智能实验室进行学习与研究。2019年8月担任郑州大学双足实验室体操机器人组长,系统学习了仿人机器人控制设计相关内容。2019年10月担任郑州大学水利科学与工程学院创新实验室硬件控制组组长,掌握单片机控制,嵌入式设备编程与二次开发技术。
2019年6月,主持开展了《基于植物向光性原理的软体机器人》的运动研究,主要研究软体机器人在运动过程中施加不同压力气体的情况下如何自动移动的问题,该项目获得2019年第十三届iCAN河南赛区选拔赛二等奖,第十三届iCAN中国总决赛三等奖。
2020年6月,作为负责人主持大学生创新创业训练国家级重点项目《基于深度学习模式下的道路表面病害检测机器人》,重点开展通过便携可移动设备实现对道路病害的实时检测技术。在方宏远、王念念、孙斌等指导老师大力帮助下,该项目于2021年6月以优秀成果结项,被推荐至教育部第第十四届全国大学生创新创业年会进行项目展示。
2020年10月,继续开展了不同自由度的体操智能机器人仿人动作模拟研究,该项目分别取得了2020年中国机器人大赛三等奖和第22届全国机器人锦标赛二等奖的好成绩。
问题导向,结合实际,致力于解决工程实际问题

2020年开始,在国家级大学生创新创业项目基础上,郭文彤转变研究方向,将对道路病害的检测转移至机场道面病害上,并集成设计了“机场卫士-全空间智能化机场道面健康巡检系统”,采用智能化检测车辆搭载深度学习算法的方式,针对机场道面的侵入异物、表观损伤和地基病害,实现对机场道面的全空间自动化巡检。在研究过程中进行了“基于Mask R-CNN算法的机场道面的缺陷性病害智能化识别分割方向研究”、“基于MobileNet-SSD和改进DIOU函数的Mask R-CNN算法的机场道面便携式检测与尺寸测量设备的开发研究”和“基于改进特征层的YOLOV3算法和DIOU-NMS方法的Mask R-CNN算法的机场道面全空间病害检测的系统开发研究”三大子项研究。最终该项目作品荣获第十五届“挑战杯”河南省大学生课外学术科技作品竞赛特等奖、第十七届“挑战杯”全国课外学术科技作品竞赛国家级二等奖。

第十五届“挑战杯”河南省大学生
课外学术科技作品竞赛现场
同时,他也关注工程实际,开展成果积极转化,将研究成果运用于郑州“7·20”特大暴雨灾害城市道路无损检测、郑东国际机场日常安全监测中,并与国内多家人工智能机器人公司达成合作意向,响应了习近平总书记“把论文写在祖国大地上”的伟大号召。
在此基础上,郭文彤以第一作者发表《Design of airport road surface inspection system based on machine vision and deep learning》、《New Method of Airport Pavement Health Inspection Based on MobileNet-SSD and Mask R-CNN》两篇EI论文,并以第一发明人申请《基于多种卷积神经网络融合的机场道面病害异物检测方法》和《基于深度学习的机场道面病害异物检测方法及系统》两项发明专利。

机场卫士-全空间智能化机场道面
健康巡检系统机场试验
一直以来,水利与土木工程学院坚持创新驱动和人才强院战略,坚持实行本科生创新导师制、本科生进实验室等一系列举措,通过创新学分要求和创新奖励驱动,全面激发学生创新热情,营造良好的创新氛围,有效提升人才培养质量和科技创新成果。

荣获河南省首届大学生“创新之星”后,郭文彤表示:“我将继续坚守科技创新初心,瞄准前沿问题,讲论文写到祖国大地,不负青春,不负未来,以荣誉为激励,以荣誉为动力,用实际行动践行科学报国之志,为国家科技自立自强贡献自己的力量。”
