Chống ngủ gật và chống vượt đèn đỏ

Chứng kiến những vụ tai nạn giao thông đáng tiếc xảy ra, nhiều bạn trẻ đã vận dụng kiến thức từ ngành học, sáng tạo nên các ứng dụng hữu ích để giải quyết các vấn đề nhằm giảm thiểu tai nạn giao thông.

Là sáng tạo độc đáo của Phan Gia Trí và Lê Văn Thơ, cùng là sinh viên ngành kỹ thuật điện, điện tử Trường ĐH Quy Nhơn. Trong một dịp có việc ra Đà Nẵng, Gia Trí đi ngang qua hiện trường vụ tai nạn do tài xế xe rước dâu ngủ gật gây tai nạn làm 13 người tử vong. Ngồi trên xe khách, Gia Trí băn khoăn phải chăng việc ngủ gật, mất tập trung của tài xế là điều không thể tránh khỏi trong quá trình lái xe, và điều này gây nên những hậu quả quá nghiêm trọng. Từ đó, Trí cùng bạn lên ý tưởng thiết kế hệ thống chống ngủ gật có thể tương thích lắp đặt trên nhiều loại xe khác nhau như ô tô cá nhân, xe khách hoặc xe tải…

Hệ thống nhận diện và phân tích các khung hình từ tài xế để chống ngủ gật

Theo Gia Trí, khi xe bắt đầu di chuyển, cảm biến gia tốc phát hiện sự di chuyển của xe sẽ cho phép khởi động hệ thống cảnh báo. Camera lắp trước mặt tài xế liên tục thu nhận hình ảnh khuôn mặt tài xế và gửi về máy tính. Máy tính với thuật toán xử lý ảnh sẽ phân tích các khung hình và đưa ra quyết định.

“Nếu tài xế mất tập trung hoặc ngủ gật trong một khoảng thời gian liên tục, hệ thống sẽ phát cảnh báo âm thanh. Lúc này nếu tài xế không giữ được khoảng cách an toàn với xe phía trước thì hệ thống sẽ kích hoạt thêm bộ rung gắn trên ghế lái, đồng thời bật các đèn khẩn cấp của xe để các xe di chuyển gần chú ý, tránh xảy ra tai nạn bất ngờ, liên hoàn. Các cảnh báo sẽ tắt khi tài xế trở lại tập trung lái xe”, Gia Trí giải thích.

“Nếu trong quá trình lái xe, tài xế có biểu hiện mệt mỏi như ngáp, hệ thống sẽ nhận diện và bật đèn led màu xanh dương lắp trên trần xe, vì đèn led xanh dương làm tăng mức độ tỉnh táo do nó kích thích các tế bào thần kinh ở võng mạc. Hiện tại sản phẩm đã được lắp đặt và chạy thử trên một số xe của các thầy cô ở trường. Sản phẩm hoạt động đáng tin cậy, khi lắp đặt vẫn đảm bảo tính thẩm mỹ của xe”, Trí tự hào nói về thành quả nhóm làm được.

Sáng tạo độc đáo này cũng đã xuất sắc giành được giải nhì tại cuộc thi Ứng dụng công nghệ số trong tuyên truyền, giáo dục an toàn giao thông do Cục Công tác phía nam (Bộ Khoa học - Công nghệ) phối hợp cùng Trung tâm phát triển khoa học và công nghệ trẻ Thành đoàn TP.HCM tổ chức.

Nhóm tác giả của hệ thống chống vượt đèn đỏ (từ trái sang: Phạm Xuân Trí và Trần Doãn Thuyên) ảnh: nhân vật cung cấp

Đoạt được giải ba tại cuộc thi, hệ thống chống vượt đèn đỏ của Phạm Xuân Trí và Trần Doãn Thuyên, cùng là sinh viên ngành khoa học máy tính Trường ĐH Công nghệ thông tin TP.HCM, cũng gây ấn tượng mạnh về sự sáng tạo.

Chia sẻ về lý do sáng tạo hệ thống này, Xuân Trí cho biết: “Ban đầu xuất phát từ việc muốn ứng dụng các kiến thức mình học vào thực tiễn. Cộng với việc tình trạng vi phạm tín hiệu giao thông mà cụ thể là vượt đèn đỏ hiện nay diễn ra rất nhiều và để lại những hậu quả nghiêm trọng, nên nhóm đã tiến hành làm sản phẩm này”.

“Để thực hiện được đề tài trên, tụi mình phải giải quyết các bài toán nhỏ như phát hiện đối tượng tham gia giao thông trong khung hình được trích xuất từ video đầu vào và phát hiện được tín hiệu đèn của khung hình lúc đó là đỏ, xanh hay vàng, rồi từ đó quyết định là đối tượng tham gia có vi phạm giao thông không”, Thuyên chia sẻ.

Về phần công nghệ, hệ thống là sự kết hợp của hai phần chính là detect (phát hiện) các đối tượng trong video như phương tiện giao thông, đèn giao thông...; ở phần này nhóm sử dụng công nghệ Yolov3. Phần thứ 2 là tracking (theo dõi) theo vết đối tượng, đối tượng được phát hiện ở khung hình đầu tiên sẽ được theo vết cho tới khi đối tượng không xuất hiện trong video nữa.

“Điều đặc biệt, hệ thống này không chỉ phát hiện các hành vi vi phạm giao thông mà các hình ảnh vi phạm sẽ được truyền tới các màn hình led được bố trí tại các nút giao thông để nâng cao ý thức tham gia giao thông của mọi người”, Xuân Trí chia sẻ.

Hình ảnh mô phỏng về hệ thống chống vượt đèn đỏ

Để làm được đề tài này, theo Trí, nhóm đã gặp không ít khó khăn: “Tài liệu đa số từ nước ngoài nên việc đọc và áp dụng được là 2 chuyện hoàn toàn khác nhau. Đặc biệt dữ liệu lấy từ các camera quan sát khá khó khăn do các dữ liệu này thuộc quyền quản lý của cơ quan nhà nước. Hướng phát triển tiếp theo của nhóm là sẽ trích xuất các hình ảnh vi phạm gửi về cho người vi phạm, nhưng đây thực sự là một bài toán khó. Bởi việc muốn gửi thông tin vi phạm thì phải biết thông tin của người vi phạm. Việc xác định rõ đâu là người vi phạm và tích hợp với hệ thống tự động gửi thông tin là rất khó, nó không chỉ phụ thuộc vào kỹ thuật mà còn là độ phân giải video đầu vào, thời tiết… nên nhóm vẫn đang tiếp tục nghiên cứu”.