Điều khiển xe lăn dựa trên nhận dạng ảnh trạng thái của bàn tay với board Intel Galileo

Bài viết đề xuất giải pháp điều khiển thông qua việc nhận dạng các cử động tay sử dụng board Intel Galileo. Thành phần chính của hệ thống bao gồm: một webcam làm nhiệm vụ chụp, gởi ảnh được kết nối qua cổng microUSB với board Intel Galieo chạy hệ điều hành Linux. Ngôn ngữ Python được sử dụng trong việc lập trình cài đặt các giải thuật nhận dạng ảnh. Kết quả nhận dạng các trạng thái của bàn tay sẽ được dùng để điều khiển hoạt động của xe lăn. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Điều khiển xe lăn dựa trên nhận dạng ảnh trạng thái của bàn tay với board Intel Galileo Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) Điều Khiển Xe Lăn Dựa Trên Nhận Dạng Ảnh Trạng Thái Của Bàn Tay Với Board Intel Galileo Trương Phong Tuyên, Phạm Hoàng Lượm và Phạm Thanh Hùng Bộ môn Điện tử - Viễn thông, Khoa Công Nghệ, Trường Đại học Cần Thơ. Email: tptuyen@ctu.edu.vn, luom117984@student.ctu.edu.vn, hung117970@student.ctu.edu.vn. Hiện nay trên thế giới có nhiều phiên bản xe lăn được Abstract— Trong những năm gần đây, ở nước ta số ca đột quỵ đang có xu hướng ngày càng tăng và hầu hết bệnh nhân phải nghiên cứu với các phương pháp điều khiển đặc trưng riêng gánh chịu các di chứng bại liệt dẫn đến gặp khó khăn trong đi lại. biệt như: Trong một số trường hợp nhẹ, để di chuyển họ có thể tự điều − Xe điều khiển bằng joystick đòi hỏi người dùng phải khiển xe lăn. Tuy nhiên, với các trường hợp bị liệt bán thân và điều khiển bằng tay hoặc một chi bị tật mà chi còn lại tay còn lại cũng bị yếu không thể thao tác với cần điều khiển xe khỏe mạnhh thì mới có thể điều khiển xe lăn bằng thì những người này phải điều khiển xe thông qua các giải pháp phương pháp này. Nó không phù hợp cho người bị liệt, hỗ trợ như: nhận dạng sự di chuyển của mắt, cử động đầu v.v... yếu tất cả các chi [3]. Hiện tại hầu hết các giải pháp trên đều chạy trên máy tính do đó − Xe điều khiển bằng “hớp và thổi” như cách mà tiêu tốn nhiều điện năng và giá thành cao. Bên cạnh đó, Intel vừa cho ra mắt board Intel Galileo sử dụng chip Intel Quark X1000 Christopher Reeve . Theo đó, ông thổi vào một ống hút được sản xuất dựa trên dây chuyền công nghệ 14 nm phù hợp để làm xe lăn di chuyển, tuy nhiên phương pháp này cho các ứng dụng nhúng di động. Với mục tiêu thiết kế một hệ gây ra khó khăn trong việc hô hấp của chính người thống điều khiển xe lăn có giá thành hợp lý, nghiên cứu này đề khiển [4]. xuất giải pháp điều khiển thông qua việc nhận dạng các cử động − Xe lăn điều khiển bằng lưỡi của các chuyên gia tại Viện tay sử dụng board Intel Galileo. Thành phần chính của hệ thống Công nghệ Georgia của Mỹ đã nghiên cứu năm 2011, bao gồm: một webcam làm nhiệm vụ chụp, gởi ảnh được kết nối theo đó người sử dụng đeo bộ tai nghe có trang bị cảm qua cổng microUSB với board Intel Galieo chạy hệ điều hành biến nhằm thu nhận tín hiệu từ trường phát ra từ khuyên Linux. Ngôn ngữ Python được sử dụng trong việc lập trình cài đặt các giải thuật nhận dạng ảnh. Kết quả nhận dạng các trạng ở lưỡi [5]. thái của bàn tay sẽ được dùng để điều khiển hoạt động của xe − Xe lăn có thể điều khiển bằng sự chuyển động của đầu lăn. và sóng não con người được xem là một trong những phát minh hàng đầu ở Úc được đề xuất bởi GS Nguyễn Keywords- Điều khiển xe lăn, cử động tay, Intel Galileo, Hùng, Khoa Kỹ thuật và Công nghệ thông tin, Đại học Python, xử lý ảnh. Công nghệ Sydney, với chi phí lên đến khoảng 15.000 USD [6][19][23][25]. I. GIỚI THIỆU − Xe lăn điều khiển bằng đầu do Phòng Thí nghiệm Điều Mỗi năm tại Việt Nam có hơn 200.000 người bị đột quỵ (tai khiển Tự động, Khoa Điện-Điện tử, Đại học Bách Khoa biến mạch máu não), hơn 50% trong số đó tử vong và 90% số TPHCM thực hiện năm 2013 lại có khuyết điểm là gây người sống sót sau đột quỵ phải sống chung với các di chứng khó khăn trong việc quan sát cho người điều khiển [7]. về thần kinh và vận động… Hiện Việt Nam có khoảng 486.000 − Xe lăn điều khiển bằng mắt được nghiên cứu và thực người còn sống sau đột quỵ, tuy nhiên chỉ có khoảng 25-30% hiện tại trường Đại học Cần Thơ của Nguyễn Hữu tự đi lại phục vụ bản thân được, 20-25% đi lại khó khăn, cần sự Cường, Bộ môn Tự động hóa, Khoa Công Nghệ năm hỗ trợ của người khác trong sinh hoạt, 15-25% phải phụ thuộc 2011 thì lại có giá thành cao vì cần một máy tính xách hoàn toàn vào sự phục vụ của người khác [1]. Đối với hầu hết tay để điều khiển và cũng rất bất tiện trong việc quan sát các bệnh chịu các di chứng do đột quỵ thì xe lăn là phương xung quanh [8][20][21]. tiện di chuyển phù hợp. Ở mức độ bị liệt bán thân hoặc nặng Vào tháng 10 năm 2013, Intel cho ra mắt board Intel hơn thì sức lực của bàn tay không còn đủ để có thể thao táo với Galileo [9], có giá bán khoảng hai triệu đồng tại Việt Nam, sử cần điều khiển của các xe lăn truyền thống, khi đó họ phải dụng chip Intel Quark X100 với 16K Cache, 400MHz. Đây là dùng các giải thuật khác hỗ trợ việc điều khiển như: nhận dạng chip đầu tiên thuộc dòng Santa Clara của Intel được sản xuất sự di chuyể ...