Giải pháp hướng tới giải quyết một trong những rào cản lớn của công nghệ ảnh siêu phổ hiện nay là chi phí thiết bị và yêu cầu phức tạp trong xử lý dữ liệu.
Lễ trao giải diễn ra trong khuôn khổ Lễ hưởng ứng Ngày hội Đổi mới sáng tạo quốc gia năm 2026 với chủ đề “Đổi mới sáng tạo - Động lực phát triển của toàn xã hội”.
Cuộc thi Sáng kiến khoa học được triển khai thường niên từ năm 2022, do Bộ Khoa học và Công nghệ chỉ đạo, Báo VnExpress phối hợp tổ chức, năm nay có sự tham gia của Cục Sở hữu trí tuệ và Cục Đổi mới sáng tạo.
Với chủ đề “Đổi mới sáng tạo vì cộng đồng”, cuộc thi hướng tới tìm kiếm, tôn vinh những sáng kiến có khả năng tạo ra giá trị thiết thực cho đời sống, đồng thời góp phần thúc đẩy nghiên cứu, sáng tạo và ứng dụng khoa học, công nghệ.
Khởi động từ ngày 9/2, cuộc thi năm nay thu hút gần 700 hồ sơ, số lượng lớn nhất kể từ khi tổ chức. Đáng chú ý, đối tượng dự thi được mở rộng tới người Việt Nam ở nước ngoài, qua đó tìm kiếm thêm các kết quả nghiên cứu, giải pháp công nghệ có khả năng được đưa vào ứng dụng tại Việt Nam.
Sau vòng sơ loại, hơn 80 sản phẩm, giải pháp được lựa chọn vào vòng chung kết. Các tác giả, nhóm tác giả trình bày dự án trước Hội đồng giám khảo; kết quả được đánh giá dựa trên điểm của Hội đồng giám khảo. Ban tổ chức trao tổng cộng 15 giải thưởng ở các hạng mục.
Giải pháp thu hẹp khoảng cách tiếp cận công nghệ siêu phổ
Giải Nhất năm nay thuộc về C-HySI – nền tảng và giải pháp quang học siêu phổ chi phí thấp, tích hợp điện toán biên và học máy, do kỹ sư Châu Khắc Bảo Chương phát triển.
Quang học siêu phổ (Hyperspectral Imaging - HSI) là công nghệ cho phép thu nhận thông tin của vật thể trên một dải bước sóng rộng và liên tục. Mỗi vật thể có thể tạo ra một “dấu vân phổ” riêng dựa trên cách ánh sáng tương tác với thành phần vật lý, hóa học của vật liệu. Nhờ đó, công nghệ này có khả năng phát hiện những khác biệt mà hình ảnh màu thông thường khó nhận biết.
HSI được quan tâm trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp chính xác, kiểm soát chất lượng thực phẩm, phân tích vật liệu, sản xuất thông minh và y sinh. Tuy nhiên, việc đưa công nghệ này vào sử dụng thực tế còn gặp không ít trở ngại do thiết bị có chi phí cao, dữ liệu thu được có dung lượng lớn và quá trình phân tích đòi hỏi kiến thức chuyên sâu.
C-HySI được phát triển từ bài toán đó, hướng tới một nền tảng “tất cả trong một”, tích hợp phần cứng, phần mềm và các thuật toán hỗ trợ thu thập, xử lý, phân tích dữ liệu siêu phổ. Mục tiêu là làm giảm rào cản tiếp cận HSI, nhất là đối với các nhóm nghiên cứu, cơ sở giáo dục, doanh nghiệp vừa và nhỏ và những lĩnh vực có nhu cầu ứng dụng công nghệ này nhưng hạn chế về nguồn lực.
Theo giới thiệu của tác giả, nền tảng gồm ba thành phần chính: camera siêu phổ C-HySI VNIR Camera; các hệ thống quét C-scanner để thu nhận khối dữ liệu siêu phổ; và nền tảng phần mềm C-Lab phục vụ xử lý, phân tích dữ liệu.
Camera C-HySI được thiết kế để thu nhận dữ liệu trong vùng khả kiến đến cận hồng ngoại, với khoảng bước sóng từ 390 đến 800 nm. Thiết bị sử dụng cấu trúc quang học gồm thấu kính, khe hẹp và phần tử tán sắc, kết hợp các linh kiện thương mại với những chi tiết tùy chỉnh. Hệ thống được tích hợp điện toán biên với máy tính nhúng AI, cho phép thực hiện một số tác vụ xử lý ngay trong quá trình thu thập dữ liệu.
Đây cũng là điểm khác biệt đáng chú ý của C-HySI. Thay vì thu toàn bộ dữ liệu siêu phổ có dung lượng lớn rồi chuyển sang xử lý hậu kỳ, nền tảng có thể thực hiện một phần quá trình phân tích ngay tại thiết bị. Cách tiếp cận này hướng tới rút ngắn thời gian từ thu thập dữ liệu đến kết quả, đồng thời giảm sự phụ thuộc vào hạ tầng lưu trữ và xử lý dữ liệu lớn.
Nền tảng C-Lab được phát triển để hỗ trợ toàn bộ quy trình từ đọc dữ liệu, tái tạo hình ảnh, phân tích phổ, chuẩn hóa dữ liệu đến các phương pháp phân tích nâng cao như phân tích thành phần chính và phân đoạn. Hệ thống còn được tích hợp trợ lý C-Copilot dựa trên mô hình ngôn ngữ lớn nhằm hỗ trợ người dùng diễn giải dữ liệu siêu phổ.
Từ phòng thí nghiệm đến đồng ruộng
Một hướng phát triển quan trọng của C-HySI là đưa công nghệ siêu phổ ra khỏi phạm vi phòng thí nghiệm.
Theo tác giả Châu Khắc Bảo Chương, các cấu hình của hệ thống quét được thiết kế cho nhiều điều kiện sử dụng, từ phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm đến thu thập dữ liệu tại nhà kính, ngoài thực địa hoặc bằng thiết bị bay không người lái tầm thấp.
Trong nông nghiệp, khả năng nhận biết những biến đổi nhỏ về đặc tính phổ có thể hỗ trợ phát hiện sớm dấu hiệu suy giảm chất lượng hoặc tình trạng stress của cây trồng trước khi biểu hiện rõ bằng mắt thường. Với kiểm soát chất lượng, dữ liệu siêu phổ có thể giúp phân biệt những vật thể có màu sắc tương tự nhưng khác nhau về bản chất vật lý.
Như vậy, điểm đáng chú ý của C-HySI không chỉ nằm ở việc chế tạo một camera siêu phổ mà ở cách tiếp cận xây dựng một nền tảng hoàn chỉnh từ thu nhận, xử lý đến phân tích dữ liệu. Theo tác giả, giải pháp hướng tới những đối tượng có nhu cầu ứng dụng công nghệ nhưng không nhất thiết phải có đội ngũ chuyên sâu về xử lý tín hiệu và dữ liệu siêu phổ.
Việc tích hợp điện toán biên cũng mở ra khả năng xử lý dữ liệu gần thời gian thực, phù hợp với những bài toán cần phản hồi nhanh như giám sát cây trồng, kiểm tra chất lượng sản phẩm hoặc phát hiện bất thường trong sản xuất.
15 giải pháp sáng kiến khoa học được vinh danh
Bên cạnh giải Nhất dành cho C-HySI, Ban tổ chức trao ba giải Nhì, mỗi giải trị giá 50 triệu đồng. Ở hạng mục chuyên, giải thuộc về sản phẩm “Két sắt khóa cơ điện tử” của Phạm Thành Long và Đoàn Xuân Trường, Trường đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên.
Hai giải ở hạng mục không chuyên thuộc về “BioPulse Insight” của nhóm nghiên cứu Phòng thí nghiệm BKIC và SPARC Lab, Đại học Bách khoa Hà Nội; và “SignSound - Hệ sinh thái AI & AR thời gian thực phá vỡ rào cản giao tiếp cho người khiếm thính” của Võ Nguyễn Đại Hiếu, sinh viên Khoa Công nghệ số, Trường đại học Sư phạm Kỹ thuật.
Hai giải Ba, mỗi giải trị giá 30 triệu đồng, được trao cho “Quy trình sản xuất sạch chuyển hóa vỏ trấu thành năng lượng tái tạo, nanosilica, than trấu và phân bón kali” của Lê Hồn Nhiên và Hà Thúc Chí Nhân, Khoa Khoa học và Công nghệ Vật liệu, Trường đại học Khoa học tự nhiên Thành phố Hồ Chí Minh; và “Màng sinh học NanoHusk – PVA bảo quản hoa quả thân thiện môi trường” của nhóm Tia Chớp, sinh viên Trường đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội.
Ở nhóm giải thưởng dành cho doanh nghiệp, năm sáng kiến được trao giải gồm sơn chống hà sử dụng hoạt chất hữu cơ thay thế oxit đồng truyền thống của Công ty Sơn Hải Âu; robot cạo mủ cao su của Công ty TNHH Robot và Cao su Tân Ý; giải pháp xe đưa đón học sinh đô thị của Công ty TNHH Công nghệ Liberal; LATOR – Novel Generation Smart-Flexible Bioreactor của Công ty TNHH Khoa học và Công nghệ LAB2LIFE; và SeaBoost 3S - giải pháp khử trùng tại chỗ thông minh, xanh hóa ngành thủy sản của Công ty TNHH Wesolife. Mỗi giải nhận gói truyền thông trị giá 100 triệu đồng trên Báo VnExpress.
Giải Sáng kiến Xanh, trị giá 30 triệu đồng, được trao cho sản phẩm “Nước về thì mình ở chung” của CTA | Creative Architects.
Hai giải Khuyến khích, mỗi giải trị giá 10 triệu đồng, thuộc về “Implant xương cá thể hóa ứng dụng công nghệ in 3D kim loại” của nhóm tác giả Viện Công nghệ 3D trong Y học Vinmec - VinUni và “Ứng dụng tro bã mía bổ sung khoáng chất trong nuôi tôm càng xanh mô hình công nghiệp” của nhóm GreenTech, Trường THCS Nguyễn Bình Khiêm, Đồng Nai.
Giải Sáng kiến được yêu thích nhất, trị giá 10 triệu đồng, thuộc về “Công cụ hỗ trợ kê đơn và giám sát sử dụng kháng sinh trên bệnh nhân điều trị nhiễm khuẩn bằng AI AGENT (DEEPMEDSP-AI)” của nhóm tác giả Bệnh viện Đa khoa Xanh Pôn.
Với cơ cấu giải thưởng trải rộng từ nghiên cứu chuyên sâu, sản phẩm công nghệ đến các sáng kiến của học sinh, sinh viên và doanh nghiệp, Cuộc thi Sáng kiến Khoa học 2026 cho thấy xu hướng đưa kết quả nghiên cứu từ phòng thí nghiệm vào các bài toán thực tiễn ngày càng được chú trọng.
LÂM THẢO