AI讓哨音變燈號 亞東科大助聽障生圓籃球夢
【記者蘇子涵、郭曼欣/新北市板橋區報導】在籃球場上,裁判急促的哨音是暫停與判決的信號,是球員必須即時回應的關鍵資訊。然而,對於聽障球員而言,一旦在正式比賽中因規則要求取下助聽器,他們便完全陷入「無聲」的賽場,難以接收即時聲音資訊,導致戰術溝通和裁判判決常有延遲和中斷。
為了解決這項影響聽障運動員參賽自信心與參與感的社會問題,亞東科技大學跨領域團隊運用人工智慧(AI)與物聯網(IoT)技術,研發出AI哨音辨識及燈號提示系統,嘗試在無聲的賽場上建立一道即時的視覺化溝通橋樑。

亞東科技大學的「賦能無聲的力量」計畫,由通訊工程學系副教授何健鵬擔任計畫主持人。何健鵬擁有資訊工程博士背景,專長領域涵蓋AI、物聯網與大數據。該團隊集結了通訊工程系、電子工程系、資訊管理系等科技專業,以及通識教育中心和材料織品服裝系等五個跨域系所共同執行此USR計畫。
計畫的契機始於校內一直在推動的聽障運動員培訓。何健鵬觀察到,校內有許多聽障學生,有些聽力受損嚴重到必須透過書寫才能與人溝通,且其中不乏籃球隊成員。由於正規的聽障運動會或聽障奧運會要求選手必須取下助聽設備,他們參加比賽的機會相較於一般學生稀少。這促使團隊思考如何利用自身的科技專長,為這些學生提供更公平的競賽環境。
分級營隊與全國賽 建構聽障籃球共融生態

亞東科技大學USR團隊積極透過舉辦籃球營隊與全國性比賽,為聽障者創造實踐與交流的場域。起初是為了解決聽障球員雖然具備籃球基礎,但在正規賽事中因規則限制需取下助聽設備而缺乏參賽機會的困境。這項計畫將活動分為不同層次,全方位支持聽障運動員的發展。
在全國性籃球賽方面,活動旨在提供切磋交流的機會。首次舉辦的籃球賽事就吸引了108人參加,其中包含了來自國立政治大學、國立體育大學、明星科技大學等學校。顯示出聽障運動員對此類活動的高度需求。目前,聽障籃球賽的頻率大約是一年兩場,包括三分球大賽和三對三籃球賽,讓來自各地的聽障學生有機會在籃球館進行訓練和切磋。在訓練營隊方面,營隊的訓練內容採取分級進行的模式。
基礎籃球營著重於暖身、基本運球動作及傳球等訓練,並穿插小型比賽以練習技能;進階籃球營則更專注於攻防策略、小組合作及團隊分工等技巧,目的是讓學員能夠具備實戰上場的能力。這些營隊主要針對國中、高中及以下的學生,後來擴大招收特教生與弱勢生,以持續推廣活動。
營隊通常在學期中持續辦理,而非僅限於暑假。為確保訓練品質,每個營隊的人數通常會控制在40人以下,以便顧及到每一位參與的成員。此外,學員還有機會擔任「小助教」的角色,帶領其他學生,從中培養耐心和教導能力。值得一提的是,團隊也開辦了裁判營,主要訓練大學生掌握聽障籃球比賽的執法技巧,擴大社會對此類賽事的協助效應。透過這些多層次的活動設計,亞東科大不僅為聽障球員創造了公平競技的機會,更建立起一個包容、專業且永續發展的運動生態系統。
AI轉譯哨音為燈號 大數據克服球場雜音

而為了解決聽障選手聽不到裁判哨音的核心難題,亞東科大團隊決定研發「AI哨音辨識及燈號提示系統」,用視覺信號取代聽覺信號。
這個系統的核心技術,就是用AI來訓練電腦「聽懂」球場上的哨音。只要系統聽到並確認是哨音,籃框旁邊的燈就會立刻亮起來。裁判吹幾次哨,燈就閃幾下,這樣聽障球員們就能馬上知道裁判吹哨了。
在AI哨音辨識系統的初期研發階段,團隊遇到了核心技術挑戰—如何區分哨音與球鞋摩擦產生的尖銳聲。這兩種聲音的頻率相對接近,因此對AI的識別精準度提出了極高要求。
為了解決這個問題,負責測試的通訊工程系學生羅智軒分享團隊的解決方法:盡可能的收集更多的聲音樣本——包括哨音和各種雜音。團隊親自到籃球場錄音,讓AI反覆學習,直到它能準確分辨出哨音為止。
不過實際測試的時候,團隊發現了一個問題:由於球員在快節奏的比賽中,並非隨時都盯著球框,單單依賴球框旁的燈光提示可能存在視覺盲區。這促使團隊思考後續的調整方案,例如研究是否需要在場邊設置更多燈泡,或者使用顏色變化等其他方法來強化提示效果。
國手教練攜手資工博士 跨域整合五系資源
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而在球技方面的核心師資為鄧碧雲和鄧碧珍教練,她們表示在計畫開始之前就已經在學校帶領聽障奧運的球員進行訓練,有這個機會可以和亞東再進一步合作資源,為聽障者們提供不一樣的比賽訓練,是非常寶貴的經驗。由於長期帶領國家隊的聽障選手參賽,她們對FIBA—國際籃球總會的籃球規則非常熟悉,在訓練聽障球員時能夠從零開始,一步一步提升他們的技術或體能。
至於計畫的共同主持人何健鵬來自通訊工程系,擁有國立交通大學資訊工程研究所博士學位,專業領域包括人工智慧、物聯網和大數據。他負責研究如何透過科技輔助運動,例如使用AI訓練模型辨識哨音,並透過籃球框旁的燈號提示球員。整個計畫涵蓋電子系、通訊系、通識中心、資訊管理系等五個單位,展現跨領域合作的成果。
為了建立完整的賽事生態系統,亞東科大也開辦了專門針對大學生以上學員的裁判營。裁判營遵循FIBA的籃球規則進行教學,由於亞東科大有教練帶領聽障奧運選手參賽,對相關規則非常了解,也會邀請外部講師協同教學,確保訓練的專業性。裁判營雖以亞東科大學生為主要培訓對象,但也開放外校學生報名參加。透過這些多層次的活動設計,從國小到大學、從球員到裁判,亞東科大不僅為聽障球員創造了公平競技的機會,更建立起一個包容、專業且永續發展的運動生態系統。
走出無聲孤島 特教生重拾自信與社會連結
對於參與的聽障生、特教生和弱勢生而言,這個計畫帶來了情感、社交及技能上的實質幫助。聽障球員平時缺乏參加比賽的機會,營隊和籃球賽提供了他們切磋交流的平台,許多參賽者在活動中認識了以前不認識的聽障朋友,擴大了社交圈。
何健鵬分享,特教學校的學生在參與活動時非常專注,沒有在玩手機,他們告訴老師以前從未上過這類課程。一個感人的故事是,有位父母已逝的弱勢學生,在週末沒有地方可去參與完活動後,他開心的說:「他在活動中完成的作品可以給爸媽看」。展現出活動為其帶來了成就感與心靈慰藉。
對於組織和執行的師生團隊而言,這是一個實現社會價值和自我成長的過程。何健鵬表示,他們認為做這樣的活動是有意義的事,因此從2020年開始持續至今。籃球營讓擔任小助教的學員們培養了耐心和教導的能力,何健鵬觀察到,當學生成為教導者時,他們學東西會特別積極,印證了「教學相長」的理念。團隊成員將自己的專業技能如籃球專長、AI、物聯網帶給聽障群體,讓他們能夠利用自己的所長解決社會問題。
作為資深的聽障運動員,隊長許瑋玲分享,在籃球隊的訓練中,她學到不驕敗、不氣餒的態度,這也延伸到她的人生中,讓她成為一個刻苦耐勞、不容易退縮的人。由於在正式比賽中選手不能佩戴助聽器,這迫使他們必須培養眼神與手勢溝通的默契。
展望國際與高端科技 從東南亞推廣到動作分析
目前這項計畫正在執行「萌芽型計畫」的第一年,總共核定三年,未來還計畫升級為「深耕型」計畫。何健鵬強調,具體目標是將活動經驗推廣到東南亞,透過提供學生國際交流機會,幫助他們跳出舒適圈尋求成長。亞東科大籃球隊過去已有新加坡訪問經驗,為國際化奠定基礎。
在科技研發方面,未來將持續與亞東醫院及產業合作,共同研發AI輔助運動與教學科技,包括導入人工智慧傳輸感測技術、開發可穿戴設備或AI影像辨識系統。團隊計畫實施AI動作分析,開發針對不同群體需求的創新輔具,並優化現有燈號提示系統。這項計畫展現了大學社會責任的影響力,未來也考慮將跨領域合作模式應用到其他社會問題的解決上。
採訪側記
這次遇到的教授、教練跟同學們人都很熱情,不吝嗇的給予我們很多的素材以及經驗分享,而完成這次的採訪及撰稿後,不得不佩服亞東科大對於聽障人士及弱勢團體的關注及付出,並能以專業的團隊給予聽障者及弱勢團體一個競技舞台。
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