Sáng chế công nghệ cảnh báo ngã, hỗ trợ chăm sóc sức khỏe người cao tuổi

Tháng 10/2020, Cục sở hữu trí tuệ (Bộ KH&CN) đã trao Bằng độc quyền sáng chế cho các nhà khoa học của Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội (ĐHQGHN) bởi phương pháp và thiết bị phân tích video phát hiện sự kiện người ngã được phát triển từ việc tích hợp vào camera thông thường để hỗ trợ phát hiện, góp phần cấp cứu và phục hồi sau tai nạn cho người cao tuổi.

Điều đáng nói là với hệ thống này, không chỉ các gia đình dễ dàng lắp đặt sử dụng trong, mà các bệnh viện hoặc cơ sở chăm sóc người cao tuổi cũng có thể sử dụng để hỗ trợ các bác sĩ, y tá theo dõi chăm sóc cho người cao tuổi.

Hệ thống này được bắt đầu từ thực trạng Việt Nam đang ở giai đoạn già hóa dân số, với tỉ trọng và số lượng người cao tuổi ngày càng tăng, thuộc top đầu thế giới. Điều này đặt ra những thách thức lớn cho Việt Nam trong việc thích ứng với già hóa dân số, trong đó bao gồm việc chăm sóc sức khỏe người cao tuổi. Gần 30% người cao tuổi sống một mình hoặc chỉ sống cùng vợ/chồng cũng là người cao tuổi hoặc cháu dưới 10 tuổi. Dự báo, năm 2049 có khoảng 10 triệu người cao tuổi có nhu cầu hỗ trợ. Trong khi đó, tai nạn, đặc biệt là ngã gãy xương, rất phổ biến và là một trong 5 nguyên nhân gây tử vong ở người cao tuổi. Theo WHO mỗi năm có khoảng 28-35% người trên 65 tuổi bị ngã, ảnh hưởng đến sức khỏe và tỷ lệ này là 32-42% ở nhóm người trên 70 tuổi. Người già gặp rất nhiều nguy hiểm khi đột quỵ hoặc té ngã mà không được phát hiện kịp thời.

Trước tình hình này, nhóm nghiên cứu của PGS.TS Lê Thanh Hà ở Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN đã tập trung phát triển một thuật toán phân tích hình ảnh camera giúp tự động giám sát và phát hiện người ngã, từ đó lập tức đưa ra tín hiệu báo động đến một ứng dụng để người giám hộ kịp thời cấp cứu.

Có ba cách tiếp cận chính khi phát hiện ngã dựa trên hình ảnh là: sử dụng hình ảnh từ một camera duy nhất, phân tích 3D dựa trên nhiều camera, và phân tích 3D dựa trên nhiều camera kết hợp cảm biến đo khoảng cách.

Với mục tiêu phải tạo ra một hệ thống phổ biến nhất với bối cảnh Việt Nam, các tác giả đã lựa chọn cách tiếp cận đầu tiên là dùng dữ liệu chỉ từ một máy quay camera, cho dù nếu sử dụng nhiều camera kết hợp cảm biến sẽ cho ra kết quả tốt hơn, nhưng phương án này khó khả thi khi triển khai với số lượng lớn.

Theo PGS.TS Lê Thanh Hà, nhóm chỉ sử dụng một camera thông thường Full HD 1080P gắn với một bộ máy tính bo mạch cấu hình thấp Raspberry Pi có kích thước chỉ bằng một tấm thẻ và chi phí khá thấp, chỉ vài trăm ngàn đồng để thu thập và xử lý dữ liệu ngay trên thiết bị. Trong môi trường ánh sáng tốt, kết quả thử nghiệm với bộ dữ liệu chuẩn gồm 50 mẫu video với nhiều điều kiện ngã khác nhau cho độ chính xác khoảng 90%"

Bài toán phân tích hình ảnh phát hiện người ngã thường có khối lượng tính toán lớn và phức tạp, do vậy nhóm nghiên cứu phải tìm ra những kỹ thuật “đủ đơn giản nhưng thông minh” để tối ưu hóa tính toán trên chính các thiết bị đầu cuối cấu hình thấp mà không phải phụ thuộc vào một hệ thống tính toán hiệu năng cao bên ngoài.

Theo nhóm nghiên cứu, điều này giống như thiết kế một mạng lưới phân tán. Mỗi bộ Raspberry gắn với camera sẽ tự xử lý hình ảnh của mình rồi gửi tín hiệu đi nếu có người ngã. Ngược lại, nếu xây dựng hệ thống tập trung thì sẽ đòi hỏi một hệ thống tính toán cực kì cồng kềnh và tốn nhiều năng lượng. Đó là điều nhóm nghiên cứu không muốn hướng đến. 

Với các ảnh liên tiếp nhau, về cơ bản đối tượng trong ảnh phần lớn giống nhau (trừ tình huống chuyển cảnh), chỉ khác nhau do vị trí của nó bị xê dịch. Do vậy khi phân tích, nhóm nghiên cứu của PGS.TS Lê Thanh Hà đã sử dụng kỹ thuật vector motion – tức là tách những vùng chuyển động so với “nền”, gọi là vector, và phân tích các đặc trưng về chuyển động và hình dáng cơ thể.

Nhìn chung, tai nạn ngã xảy ra trong thời gian ngắn từ 0,45 đến 0,85 giây trong đó người bị ngã thay đổi rất nhiều về tư thế và hình dạng. Những thay đổi đột ngột này rất quan trọng để xác định xem liệu cú ngã có xảy ra hay không. 

Nhờ thiết lập các đường elip bao quanh đối tượng và xem xét lịch sử chuyển động của đối tượng trên nhiều khung hình liên tiếp, thuật toán sẽ phát hiện những thay đôi về di chuyển và góc của hình elip trong suốt quá trình trước, trong và sau khi ngã nhằm phát hiện tai nạn. Các kĩ thuật xử lý nhiều khung hình song song cũng được áp dụng nhằm tăng tốc độ tính toán, đáp ứng thời gian thực.

Mặc dù các kỹ thuật vector motion đã được sử dụng tương đối nhiều trong việc nén truyền video, tuy nhiên trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã phát triển nó nhằm ứng dụng cho một mục đích cụ thể là phát hiện người ngã. Họ đã thiết lập được những ngưỡng giá trị (về thời gian, chiều cao, góc nghiêng, số lượng điểm ảnh …) phù hợp cho các đặc trưng chuyển động và hình dạng người ngã.

Tuy nhiên, đại diện nhóm nghiên cứu cũng lưu ý điểm hạn chế của hệ thống là khó hoạt động trong điều kiện thiếu sáng, đặc biệt vào buổi tối. Trong 3 năm qua, các kĩ thuật tính toán đã được cải thiện đáng kể nhờ những nỗ lực phát triển học máy đang diễn ra trên toàn cầu. Do vậy, PGS.TS Lê Thanh Hà cho biết họ sẵn sàng hợp tác và cải tiến kết quả prototype.

Việc thương mại hóa hệ thống này đầy tiềm năng khi PGS.TS Lê Thanh Hà cho biết trong quá trình nghiên cứu, một số doanh nghiệp Nhật Bản đã bày tỏ sự quan tâm đến công nghệ hỗ trợ chăm sóc sức khỏe người cao tuổi này. Ngay trong đầu tháng 12/2020, nhóm nghiên cứu đang cùng một tập đoàn công nghệ trong nước thỏa thuận về việc chuyển giao quyền sử dụng sáng chế.

Ngô Hà – Nguyễn Duy

Các tin khác

Bắt giữ đối tượng livestream xúc phạm danh dự, uy tín của lãnh đạo và cơ quan chức năng

Bắt giữ đối tượng livestream xúc phạm danh dự, uy tín của lãnh đạo và cơ quan chức năng

Chỉ trong vòng chưa đầy 3 tuần, Mai Hoàng đã liên tục đăng tải, chia sẻ nhiều bài viết và livestream với các nội dung như: cho rằng cán bộ “ăn cướp đất”, “lừa đảo chiếm đoạt tài sản”, “bao che sai phạm”, xúc phạm danh dự, uy tín của lãnh đạo thành phố, cán bộ Tòa án, Thi hành án dân sự, Công an và các cơ quan chức năng liên quan….

Sử dụng tiền điện tử AzCoin để chiếm đoạt tài sản

Sử dụng tiền điện tử AzCoin để chiếm đoạt tài sản

Ngày 12/5, Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Phú Thọ cho biết đang tiến hành điều tra vụ án Sử dụng mạng máy tính, mạng viễn thông, phương tiện điện tử thực hiện hành vi chiếm đoạt tài sản và vi phạm quy định về kinh doanh theo phương thức đa cấp, xảy ra từ năm 2025 đến nay tại nhiều địa phương trên cả nước.

Cơ sở kinh doanh bị lừa tiền vì cảnh báo ứng dụng giả mạo cơ quan thuế

Cơ sở kinh doanh bị lừa tiền vì cảnh báo ứng dụng giả mạo cơ quan thuế

Quá trình liên kết ứng dụng theo yêu cầu của những người tự xưng là cán bộ thuế, chị T. phải quét khuôn mặt nhiều lần. Sau đó, đối tượng hướng dẫn chị T. làm hồ sơ xin giảm thuế với điều kiện trong tài khoản phải có được số dư 200 triệu đồng để “xác nhận vốn kinh doanh”...

Cảnh báo chiêu lừa “phạt nguội 50.000 VND” qua website giả mạo dịch vụ công

Cảnh báo chiêu lừa “phạt nguội 50.000 VND” qua website giả mạo dịch vụ công

Lợi dụng tâm lý chủ quan của nạn nhân trước khoản phạt nhỏ, đối tượng lừa đảo phát tán tin nhắn giả mạo “phạt nguội 50.000 VND”, dẫn dụ người dân truy cập website giả Cổng dịch vụ công để đánh cắp thông tin ngân hàng. Chỉ sau vài thao tác nhập dữ liệu thẻ và mã OTP, nạn nhân có thể mất tiền trong tài khoản bởi thủ đoạn lừa đảo tinh vi, khó nhận biết.

Người dân và doanh nghiệp sẽ có thêm nhiều cơ hội tiếp cận tài nguyên số

Người dân và doanh nghiệp sẽ có thêm nhiều cơ hội tiếp cận tài nguyên số

Ông Cù Kim Long - Phó Giám đốc Trung tâm Công nghệ Thông tin (Bộ Khoa học và Công nghệ), cho biết, trong bản Kế hoạch chuyển đổi số năm 2026 (tại Quyết định số 2100/QĐ-BKHCN), Bộ Khoa học và Công nghệ sẽ triển khai hạ tầng số thống nhất theo hướng tập trung, nhưng có lộ trình và sản phẩm cụ thể, tránh dàn trải. Từ đây, người dân và doanh nghiệp sẽ có thêm nhiều cơ hội tiếp cận nguồn tài nguyên số.

Việt Nam xác lập 10 nhóm công nghệ chiến lược

Việt Nam xác lập 10 nhóm công nghệ chiến lược

Ngày 6/5, Bộ Khoa học và Công nghệ cho biết, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 21/2026/QĐ-TTg về Danh mục công nghệ chiến lược và Danh mục sản phẩm công nghệ chiến lược.

Ứng dụng khoa học kỹ thuật, huy động nguồn lực trong phòng ngừa, đấu tranh vi phạm hành chính

Ứng dụng khoa học kỹ thuật, huy động nguồn lực trong phòng ngừa, đấu tranh vi phạm hành chính

Chính phủ đã ban hành Nghị định số 61/2026/NĐ-CP quy định về danh mục, việc quản lý, sử dụng phương tiện, thiết bị kỹ thuật nghiệp vụ và quy trình thu thập, sử dụng dữ liệu thu được từ phương tiện, thiết bị kỹ thuật do cá nhân, tổ chức cung cấp để phát hiện vi phạm hành chính, chính thức có hiệu lực từ ngày 1/4/2026 .

Khi AI vừa là mũi giáo vừa là tấm khiên?

Khi AI vừa là mũi giáo vừa là tấm khiên?

Trí tuệ nhân tạo (AI) đang dần thoát ly khỏi vai trò công cụ hỗ trợ để trở thành tác nhân cốt lõi làm thay đổi diện mạo an ninh mạng toàn cầu. Từ khả năng tìm kiếm lỗ hổng bảo mật với tốc độ ánh sáng của các mô hình ngôn ngữ lớn đến những "tác nhân AI" tự vận hành cuộc tấn công, trí tuệ nhân tạo đang mang đến những thách thức chưa từng có trong lĩnh vực này.

Ra mắt Kiosk thông minh phục vụ hành chính công tại Quảng Ninh

Ra mắt Kiosk thông minh phục vụ hành chính công tại Quảng Ninh

Việc thí điểm mô hình Kiosk thông minh và hệ thống xác thực, cấp bản sao số tại Quảng Ninh được kỳ vọng tạo bước chuyển rõ nét trong cải cách hành chính, giúp người dân tiếp cận dịch vụ công nhanh chóng, thuận tiện và minh bạch hơn.