Kỹ thuật nhận dạng cử động bàn tay người theo thời gian | Vietnam+ (VietnamPlus)

Thành công của Đề tài “Nghiên cứu phát triển kỹ thuật nhận dạng cử động của bàn tay người theo thời gian thực” của nhóm nghiên cứu trẻ thuộc Khoa Công nghệ thông tin, Học viện Kỹ thuật Quân sự do tiến sỹ Trần Nguyên Ngọc làm chủ nhiệm đã mở ra nhiều hướng ứng dụng hiệu quả trong thực tiễn.

Những hiệu quả trong ứng dụng của đề tài như phát triển hệ thống hỗ trợ gieo rắc thông báo và điều khiển thiết bị từ xa, điều khiển robot trợ giúp người khuyết tật, tích hợp điều khiển tivi, máy nghe nhạc…

 Hướng nghiên cứu có tính ứng dụng cao 

Theo tiến sỹ Trần Nguyên Ngọc, hướng nghiên cứu về nhận dạng cử động của bàn tay người theo thời kì thực đã được nhóm nghiên cứu về thị giác máy tính tại Học viện Kỹ thuật Quân sự quan tâm khảo sát từ năm 2009.

Từ các nghiên cứu trước đây về các kỹ thuật xử lý ảnh và trí não nhân tạo như nhận dạng khuôn mặt, đoán nhận tuổi, phân biệt giới tính qua thông tin hình ảnh, tự động phát hiện người đi bộ chuẩn y sử dụng camera quan sát tới các nghiên cứu phát triển đề nghị khả năng đồng bộ và có tính hệ thống cao như hệ thống nhận dang biển số xe, hệ thống kiểm phiếu bầu cử sử dụng công nghệ xử lý ảnh…, các thành viên của nhóm nghiên cứu đã tích lũy được nhiều kinh nghiệm để giải quyết các bài toán phát triển ứng dụng theo thời gian thực.

Đến đầu năm 2010, các công nghệ lớn trên thế giới như Intel, Omron, Sony, Samsung, Microsoft… bắt đầu đưa ra thị trường công nghệ thí điểm các sản phẩm cho phép tương tác với các thiết bị dùng cử động tự nhiên của chính con người.

Cũng tại thời khắc này, tại các phòng thí nghiệm của các trọng tâm nghiên cứu trên thế giới như Đại học Stanford-Hoa Kỳ, Đại học Hebrew-Israel, Học viện MIT-Hoa Kỳ, Đại học tổng hợp Moscow-Liên bang Nga cũng như các nhóm nnghiên cứu trong nước như Viện công nghệ thông báo-Viện Khoa học Việt Nam, Đại học Bách khoa Hà Nội… xuất hiện nhiều ban bố khoa học liên hệ đến việc phá hoang các thiết bị cảm biến đương đại để giải quyết bài toán tương tác tự nhiên sử dụng cử chỉ, giọng nói, ý nghĩ để điều khiển thiết bị.

Nhận thấy đây là hướng nghiên cứu có tính ứng dụng cao và hạp với năng lực, nhóm nghiên cứu trẻ của Khoa Công nghệ thông tin, Học viện Kỹ thuật Quân sự đã đăng ký thực hiện đề tài này. Đề tài đã xác định đích nghiên cứu phát triển các thuật toán phát hiện và nhận dạng các đối tượng trong ảnh theo thời kì thực, ứng dụng trong tương tác người máy phê duyệt cử động của bàn tay người, từ đó kiến lập nhóm nghiên cứu chuyên sâu về thị giác máy tính và tương tác người máy,” tiến sỹ Trần Nguyên Ngọc cho biết.

 Mở ra nhiều triển vọng 

Sau một năm ham nghiên cứu, nhóm đã xây dựng được thuật toán cho phép phát hiện vùng bàn tay với độ tin cậy đạt 94%; đề xuất thuật toán trích chọn 39 đặc trưng vùng bàn tay và nhận dạng 36 tổ hợp cử chỉ của hai bàn tay với độ xác thực nhàng nhàng trong các điều kiện chiếu sáng khác nhau đạt 88,54%. Nhóm đã xây dựng thuật toán nhận dạng 8 nhóm cử động khi các bàn tay chuyển động theo quỹ đạo quy ước trong không gian với độ xác thực 89,85%.

Bên cạnh đó, nhóm đã xây dựng phần mền máy tính thu tín hiệu đầu vào từ cảm biến Microsoft’s Kinect cho phép thực hành các thao tác điều khiển máy tính ưng chuẩn cử động của hai bàn tay mà không cần chạm vào bàn phím, chuột, màn hình hay bất cứ thiết bị nào; tốc độ nhận dạng đạt 0,4 giây/tổ hợp cử động (từ chuỗi hình ảnh khoảng 12 khung hình liên tiếp)…

“Đề tài đã đề xuất thuật toán nhận dạng đáp ứng được các yêu cầu về xử lý theo thời kì thực và có độ xác thực tương đương các kết quả nghiên cứu đã công bố trên thế giới (ngót 90%),” tiến sỹ Trần Nguyên Ngọc phấn chấn chia sẻ.

Tiến sỹ Trần Nguyên Ngọc cũng cho biết, kết quả nghiên cứu này có thể tiếp chuyện phát triển nhiều ứng dụng thực tại. Thành ra, trong thời kì tới, nhóm hoàn thiện hệ thống tương trợ tra cứu thông tin và điều khiển thiết bị từ xa nhằm hướng tới áp dụng lục vấn thông tin hồ sơ bệnh nhân (khi bác sỹ không được phép chạm tay vào các ứng dụng điều khiển), điều khiển robot viện trợ người khuyết tật, tích hợp điều khiển tivi, máy nghe nhạc… Nhóm xác định tiếp kiến phát triển đề tài theo hướng xây dựng hệ thống tương tác thực tiễn ảo, cho phép tạo ra dựng các giải pháp tương trợ trong công nghệ lăng xê, tiêu khiển.

Tiến sỹ Ngọc cũng nói: “Hiện nay, nhóm đang mời thêm một số nghiên cứu viên trong lĩnh vực phần mềm nhúng để tích hợp thuật toán trên các vi mạch hoặc các thiết bị di động như điện thoại sáng ý, máy tính bảng, khi đó, kết quả nghiên cứu có thể tích hợp vào các sản phẩm công nghệ khác như tivi, máy chiếu, robot tự hành…”./.