Phóng to

Kỹ sư Nguyễn Hữu Cường trình diễn dùng cử động mắt của mình để điều khiển xe lăn điện - Ảnh: Thanh Xuân

Đó là sáng chế của giảng viên trẻ 31 tuổi Nguyễn Hữu Cường (bộ môn tự động hóa, khoa công nghệ Trường ĐH Cần Thơ), người từng đoạt giải nhất “Tuổi trẻ và tự động hóa” năm 2003, do Hội Tự động hóa VN tổ chức.

Chỉ cần cử động mắt

Sáng chế xe lăn điện điều khiển bằng cử động mắt của Cường sử dụng kỹ thuật xác định hướng nhìn của mắt người dựa trên ảnh có phổ nhìn thấy được. Bằng cách tận dụng webcam của máy tính thu ảnh mắt người dùng, qua đó thiết kế một hệ thống xác định hướng nhìn gọn nhẹ, giá thành thấp, tạo sự tiện lợi và cảm giác thoải mái cho người sử dụng.

Cường cho biết điểm đặc biệt của mô hình xe lăn điện do mình thiết kế là người điều khiển chỉ duy nhất dùng cử động của mắt, tức các chuyển động của tròng mắt khi nhìn lên, nhìn qua trái, nhìn qua phải, nhìn thẳng, nhìn xuống, nháy mắt... để điều khiển.

Để làm được điều đó, người điều khiển phải đeo webcam vào đầu để chụp lại ảnh mắt. Webcam sẽ truyền ảnh của mắt đã chụp xuống máy vi tính được cài đặt phần mềm xác định hướng nhìn. Phần mềm này sẽ xử lý ảnh mà camera chụp lại để xác định mắt đang nhìn ở hướng nào. Từ kết quả đó máy tính sẽ truyền tín hiệu điều khiển xuống bộ điều khiển của xe lăn để xe lăn di chuyển quẹo trái, quẹo phải, đi tới hay dừng lại theo ý muốn của người điều khiển.

“Giải thuật” xác định hướng nhìn

Công trình nghiên cứu giải thuật của Cường đã được báo cáo tại hội nghị quốc tế về tự động hóa, kỹ thuật người máy và thị giác máy tính lần 11, gọi tắt là ICARCV, vừa diễn ra tại Singapore. Bài báo cáo cũng đã được chọn đăng trên kỷ yếu hội nghị ICARCV 2011 của tạp chí khoa học quốc tế IEEE.

Ở VN, xác định hướng nhìn của mắt, một trong những kỹ thuật được dùng trong các ứng dụng giao tiếp người - máy, còn là lĩnh vực nghiên cứu khá mới mẻ. Chính vì vậy, để hoàn thiện kỹ thuật xác định hướng nhìn dùng để ước lượng vị trí và chuyển động của mắt, Cường tốn khá nhiều thời gian tìm tòi, nghiên cứu nhằm tìm ra giải thuật (các thông số, phép toán trong xử lý ảnh) để xác định hướng nhìn đạt hiệu quả với độ chính xác cao.

Suốt một năm nghiên cứu bền bỉ cùng với sự hướng dẫn của tiến sĩ Huỳnh Thái Hoàng (giảng viên khoa điện - điện tử, Trường ĐH Bách khoa - ĐHQG TP.HCM), thành quả và cũng là bước tiến quan trọng nghiên cứu khoa học của chàng kỹ sư trẻ là giải thuật do Cường đưa ra đã có kết quả cao.

Trong các thí nghiệm được thực hiện trên các đối tượng ở nhiều điều kiện khác nhau, giải thuật của Cường đã giải quyết xác định được những hướng nhìn cơ bản như nhìn lên, nhìn trái, nhìn phải, nhìn thẳng, nhìn xuống và đo thời gian nhắm mắt với độ chính xác trên 95%.

Từ giải thuật xác định hướng nhìn, Cường tiếp tục nghiên cứu áp dụng để điều khiển xe lăn điện bằng cử động mắt. Cường cho biết đang tiếp tục hoàn thiện phần mềm xác định hướng nhìn, nhiều khả năng cuối năm 2011 sẽ cho ra lò xe lăn điện đặc biệt này.

Tiến sĩ Nguyễn Chí Ngôn, giám đốc trung tâm điện tử, phó trưởng khoa công nghệ Trường ĐH Cần Thơ, cho rằng mô hình xe lăn điện điều khiển bằng hướng nhìn của Cường khi đi vào thực tế sẽ mang lại ý nghĩa rất lớn về mặt xã hội, là phương tiện hỗ trợ thiết thực cho những người kém may mắn.