Hệ thống phát hiện và nhận dạng đối tượng bằng công nghệ 3D Vision

Năm 2015, các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Quang điện tử - Viện Ứng dụng công nghệ (Bộ Khoa học và Công nghệ) do TS. Phạm Hồng Tuấn, Giám đốc Trung tâm Quang điện tử dẫn dắt hợp tác với Phòng thí nghiệm AOI - Trường Đại học Kỹ thuật Đài Bắc (NTUT-National Taipei University of Technology), Đài Loan mới đây đã phát triển thành công hệ thống phát hiện và nhận dạng đối tượng bằng công nghệ 3D Vision.

Hệ thu nhận lai hồng ngoại và nhìn thấy

Hiện nay ở Việt Nam, các hệ thống nhận dạng phương tiện giao thông, đếm xe cộ, nhận dạng biển số xe đã bắt đầu dần được áp dụng ví dụ như các phần mềm: TF.BUSMS, TF. LPRS, TF.CPRS của TF Group.Tuy nhiên, các phần mềm hầu hết sử dụng các giải pháp nhận dạng dựa trên công nghệ xử lý ảnh 2D dẫn tới gặp khó khăn trong một số trường hợp nhất định như: Khó có thể phân biệt được ảnh một chiếc ô tô trên tấm Pano hay ô tô đỗ trên đường, một người đang đứng trên vỉa hè hay ảnh người trên tấm quảng cáo, đo thể tích vật thể,... Các yếu điểm này hoàn toàn có thể khắc phục nếu chúng ta sử dụng phương pháp thu nhận và xử lý hình ảnh ba chiều của đối tượng được gọi là 3D Vision. Công nghệ 3D Vision là hệ thống các kĩ thuật nhằm mục đích: Thu nhận ảnh 3 chiều (3D) sự vật xung quanh; Xử lý tự động ảnh 3D số hóa này để phân đoạn, nhận dạng, xác định thuộc tính không gian của đối tượng cần quan tâm, (Vision), phục vụ cho các ứng dụng khác nhau.

Hệ thống thu nhận ảnh 3D do nhóm nghiên cứu chế tạo có cấu hình như sau:
- Kích thước hệ thống: 26x13x14 (cm);
- Dải làm việc 40cm đến 100 cm với độ chính xác nhỏ hơn 5% kích thước tổng với các đối tượng có độ dày lớn hơn 15mm.
- Kết nối với máy tính thông qua cổng HDMI và Video card;
- Camera sử dụng cảm biến hình ảnh Sony 1/3”, có độ phân giải 570x768; góc nhìn DxHxV: 67.1o x 56.3ox43.7o; tốc độ thu thập ảnh: 25fps; Độ dài tiêu cự: 8mm.
- Module chiếu laser bước sóng 808 nm, công suất: 1W, điện áp cấp 12V, độ phân giải: 608x684.

Hệ thu nhận sử dụng ánh sáng nhìn thấy có các thông số:
- Độ phân giải hệ thống: 640x480;
- Số điểm ảnh 3D tối đa thu được: 300.000 điểm;
- Khoảng cách trung bình giữa các điểm: 0,307 mm;
- Khoảng cách thu nhận tới camera: 210 mm ÷ 320 mm;
- Vùng thu nhận: 150x80 mm;
- Độ chính xác hệ thống: 0,5 mm~1.2 mm;

Phần mềm thu thập ảnh 3 chiều do nhóm nghiên cứu thiết lập có khả năng kết nối với camera hồng ngoại qua cổng video card; điều khiển đồng bộ giữa nguồn phát laser hồng ngoại và camera thu ảnh; có khả năng hiển thị ảnh 3 chiều với các chức năng: di ảnh, xoay ảnh, phóng to, thu nhỏ; có khả năng lưu đám mây điểm vào định dạng PLY; có khả năng thực hiện với các thuật toán mã hóa vân sáng khác như Fourier Transform, Phase Shiftting.
Phần mềm phân đoạn và trích lọc các đặc tính đặc trưng của đối tượng đạt được các tiêu chí như sau: Có khả năng phân đoạn nhiều đối tượng trong cùng một ảnh; có khả năng phân đoạn đối tượng bị cho khuất một phần với mức độ che khuất có thể chấp nhận là 40%; phân đoạn ảnh của đối tượng với độ chính xác 80 %; các trích lọc đặc trưng không phụ thuộc vào góc nhìn vật hay vị trí đặt của vật trong không gian; xử lý ảnh thời gian thực.
Phần mềm nhận dạng ảnh ba chiều có khả năng nhận dạng nhiều đối tượng trong cùng một ảnh; có khả năng nhận dạng con người bị che khuất một phần nếu các phần cơ bản (đầu và tay) được thu nhận trong ảnh ba chiều (mức độ che khuất có thể chấp nhận của đối tượng là 35%). Phương pháp nhận dạng có thể áp dụng cho ảnh ba chiều có độ phân dải khác nhau; nhận dạng con người với kết quả độ chính xác 80%; nhận dạng theo thời gian thực.
Các kết quả nghiên cứu của đề tài có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển của lĩnh vực nghiên cứu xử lý ảnh 3D trong nước, góp phần thúc đẩy các nghiên cứu trong lĩnh vực xử lý ảnh nói chung, tạo tiền đề và cơ sở cho nhiều nghiên cứu tiếp theo, thúc đẩy sự hội nhập và bắt kịp các công nghệ tiên tiến trên thế giới.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu trên tại Cục Thông tin KH&CN Quốc gia.

BÀI VIẾT KHÁC

Khai mạc Techfest Việt Nam 2025 với chủ đề "Khởi nghiệp sáng tạo toàn dân - Động lực tăng trưởng mới"

Tối 13/12/2025, TechFest Việt Nam 2025 với chủ đề “Khởi nghiệp sáng tạo toàn dân - Động lực tăng trưởng mới” đã khai mạc tại Quảng trường Đông Kinh Nghĩa Thục (khu phố đi bộ Hồ Hoàn Kiếm, Hà Nội).

Ngày 14/12/2025

Nghiệm thu dự án khoa học công nghệ cấp Nhà nước uỷ quyền địa phương quản lý về mô hình nhân giống, sản xuất dược liệu kim ngân, sả chanh, húng quế theo GACP

Ngày 13/12/2025, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Phú Thọ tổ chức họp Hội đồng đánh giá, nghiệm thu nhiệm vụ dự án “Ứng dụng tiến bộ khoa học và công nghệ xây dựng mô hình nhân giống, sản xuất dược liệu kim ngân (Lonicera japonica Thunb.), sả chanh (Cymbopogon citratus Stapf.), húng quế (Ocimum basilicum L.) theo GACP - WHO tại tỉnh Phú Thọ”.

Ngày 13/12/2025

Hội thảo khoa học về phần mềm web quản lý, thống kê, tổng hợp, xử lý thông tin hệ thống công trình thủy lợi, phòng chống thiên tai và tài liệu hướng dẫn sử dụng

Ngày 12/12/2025, Trung tâm Tư vấn quản lý thuỷ nông có sự tham gia của người dân (PIM) - Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam phối hợp với Sở Nông nghiệp và Môi trường, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Phú Thọ tổ chức Hội thảo về phần mềm web quản lý, thống kê, tổng hợp, xử lý thông tin hệ thống công trình thuỷ lợi, phòng chống thiên tai và tài liệu hướng dẫn sử dụng.

Ngày 12/12/2025

Tập huấn sử dụng Hệ thống thông tin giải quyết thủ tục hành chính lĩnh vực của Bộ Khoa học và Công nghệ

Ngày 11/12/2025, Bộ Khoa học và Công nghệ tổ chức Hội nghị tập huấn hướng dẫn sử dụng Hệ thống thông tin giải quyết thủ tục hành chính cho các cán bộ, công chức địa phương trực tiếp tham gia giải quyết hồ sơ thủ tục hành chính lĩnh vực của Bộ.

Ngày 11/12/2025

Hướng tới xây dựng thị trường công nghệ hiện đại, minh bạch và hiệu quả

Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật Chuyển giao công nghệ hướng tới mục tiêu xây dựng thị trường công nghệ hiện đại, minh bạch và hiệu quả; thúc đẩy doanh nghiệp đổi mới sáng tạo, nâng cao năng lực công nghệ và tăng sức cạnh tranh trong bối cảnh toàn cầu hóa và chuyển đổi số.

Ngày 10/12/2025

Thông qua 25 nghị quyết và bế mạc Kỳ họp thứ Hai - HĐND tỉnh khóa XIX

Sau 2,5 ngày làm việc khẩn trương, nghiêm túc, với tinh thần dân chủ, trách nhiệm cao trước cử tri và Nhân dân trong tỉnh, sáng ngày 10/12/2025, Kỳ họp thứ Hai - HĐND tỉnh khóa XIX đã thông qua 25 nghị quyết và bế mạc.

Ngày 10/12/2025

Thông báo