Với niềm đam mê và sáng tạo, Nguyễn Lương Gia Triết lớp 11A7 và Lâm Gia Bảo, lớp 11A9 Trường THPT Nguyễn Huệ (TP Tuy Hòa) đã gặt hái được những thành quả trong học tập và nghiên cứu khoa học (NCKH). Dự án Thiết bị hỗ trợ giao tiếp dành cho người khiếm thị, khiếm thính của hai bạn được Sở GD-ĐT chọn tham gia cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia vào tháng 3 tới.

Đam mê nghiên cứu

Nguyễn Lương Gia Triết và Lâm Gia Bảo có chung niềm đam mê NCKH và đều là thành viên CLB Khoa học kỹ thuật của Trường THPT Nguyễn Huệ từ năm lớp 10. Tham gia CLB, hai em có cơ hội học hỏi, trao đổi kinh nghiệm về các ý tưởng, sáng tạo trong NCKH với các đàn anh đi trước. Năm lớp 11, hai em đã mạnh dạn theo đuổi ý tưởng và nghiên cứu thành công sản phẩm của mình.

Dự án Thiết bị hỗ trợ giao tiếp dành cho người khiếm thị, khiếm thính đạt giải nhất cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp tỉnh khối THPT năm 2024 đã được Sở GD-ĐT chọn dự thi cấp quốc gia. Theo Gia Triết, những người khuyết tật về thị giác, thính giác, mất khả năng nói gặp rất nhiều khó khăn trong giao tiếp. Họ thường sử dụng ngôn ngữ ký hiệu hoặc chữ viết để giao tiếp, nhưng không phải ai cũng hiểu hết được những gì mà họ muốn nói.

Đặc biệt, trong các tình huống giao tiếp như cuộc họp hay thảo luận nhóm, người gặp vấn đề về thị giác, thính giác sẽ gặp khó khăn nhất định. Điều này làm giảm khả năng giao tiếp phi ngôn ngữ. Ngoài ra, người bị khiếm thính không thể nghe được người khác nói gì; người khiếm thị thì mất khả năng nhìn và cảm nhận ánh sáng, màu sắc, vì vậy rất khó khăn trong giao tiếp.

Nhận thấy khó khăn đó, bằng những hiểu biết và nghiên cứu về đa lĩnh vực như hệ thống nhúng, Machine Learning, AI, Linux, phần mềm hệ thống, hai em Nguyễn Lương Gia Triết và Lâm Gia Bảo đã tìm hiểu, nghiên cứu và phát triển Thiết bị hỗ trợ giao tiếp dành cho người khiếm thị, khiếm thính - thiết bị hỗ trợ giao tiếp 3 trong 1 cho những người gặp vấn đề về thị giác, thính giác và khả năng nói.

Quả ngọt ban đầu

Theo Lâm Gia Bảo, sản phẩm này có khả năng hỗ trợ giao tiếp 3 trong 1. Tiêu chí đặt ra là các chức năng của sản phẩm hỗ trợ tốt 2 ngôn ngữ tiếng Anh và tiếng Việt; dễ sử dụng, phù hợp cho người khiếm thính, khiếm thị và có thể ứng dụng rộng rãi vào thực tiễn. Trong đó, thiết bị có 3 chức năng chính hỗ trợ ngôn ngữ ký hiệu, nghe và nhìn.

Cụ thể, nhận dạng ngôn ngữ ký hiệu sử dụng 10 cảm biến độ cong cùng 2 cảm biến góc xoay được gắn trên mỗi găng tay, giúp thu thập dữ liệu và đưa về mạch xử lý chính để nhận dạng thành chữ và chuyển đổi thành các định dạng khác để gửi đến các thiết bị đầu ra. Thứ hai, nhận dạng âm thanh, tức là giọng nói được thu từ microphone và xử lý thành dạng văn bản, sau đó gửi đến các thiết bị đầu ra với nhiều định dạng khác nhau. Thứ ba, nhận dạng hình ảnh, hình được chụp từ camera và hình ảnh, qua quá trình xử lý làm cho hình ảnh dễ đọc hơn, chuyển đổi định dạng và gửi đến các thiết bị đầu ra.

Để kết nối với thiết bị, tác giả sử dụng giao thức Bluetooth Classic. Công nghệ Frequency-Hopping Spread Spectrum (FHSS) giúp hạn chế bị nhiễu sóng bởi các tín hiệu tần số 2.4Ghz khác. Trong sản phẩm lần này, Triết và Bảo kết hợp giữa giao thức HTTP (Hypertext Transfer Protocol) và Bluetooth Classic để truyền dữ liệu qua lại với nhau.

“Để lưu trữ hết tất cả dữ liệu của ngôn ngữ ký hiệu, thiết bị dùng cơ sở dữ liệu SQLite. Nguyên nhân chọn cơ sở dữ liệu này vì nhỏ gọn, nhẹ, đơn giản dễ truy xuất dữ liệu và đặc biệt không cần mô hình server-client, không cần cài đặt cấu hình hay khởi động. Dữ liệu được lưu ở một file duy nhất và bảng dữ liệu của sản phẩm có tổng cộng 29 dữ liệu biến. Ngoài ra, để nhận diện chữ trong hình ảnh, ứng dụng thư viện Tesseract-OCR - thư viện mã nguồn mở chuyên nhận dạng ảnh - là phương thức hiệu quả”, Nguyễn Lương Gia Triết cho biết.

Dự án Thiết bị hỗ trợ giao tiếp dành cho người khiếm thị, khiếm thính được Triết và Bảo đầu tư nghiên cứu trong 6 tháng. Hiện hai bạn đang nâng cấp một số tính năng như là giọng nói rõ hơn, thay đổi giao thức kết nối ổn định hơn và thay mạch chính tăng tốc độ xử lý để tham gia cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia vào tháng 3 tới.

HIẾU TRUNG