Markerfreie Bewegungsanalyse

Mit Motion Capture bezeichnet man die Aufnahme menschlicher Bewegungen und deren Analyse. Anwendungsbeispiele findet man zum Beispiel in der Medizin, um orthopädische Krankheiten zu diagnostizieren oder den Heilungsverlauf zu dokumentieren. Zurzeit werden dabei meistens so genannte markerbasierte Verfahren verwendet, das heißt an eine Person werden (reflektierende) Marker angebracht, die in speziellen Aufnahmevorrichtungen (z.B. unter Stroboskoplicht) in Kameras verfolgt werden.

Gerade ältere Patienten fühlen sich mit künstlichen aber Marken unwohl und zeigen bei Aufzeichnungen kein natürliches Bewegungsmuster. Die markerfreie Verfolgung von Personen in Bildsequenzen wird am Max-Planck Institut für Informatik in einer Reihe von offenen Problemstellungen erforscht.

In einem Projekt werden zunächst Personen in einem Laser-Scanner rekonstruiert. In das rekonstruierte Modell wird ein virtuelles Skelett mit Gelenken eingebaut, so dass dieses animiert werden kann. Eine Person wird dann von verschiedenen synchronisierten Kameras beobachtet. Um das Modell an die Bilddaten anzupassen, wird zunächst das Bild segmentiert.

Hierzu werden so genannte Levelsetfunktionen eingesetzt, die mit einem 3D-Shape Prior versehen werden. Anschließend wird die Oberfläche an die Bild-Konturen mittels eines Registrierungsverfahren angepasst. In einer Reihe von Experimenten konnte gezeigt werden, dass das markerfreie Motion Capture System die gleiche Fehlertoleranz aufweist wie markerbasierte Verfahren.

COMPAMED.de; Quelle: Max-Planck-Institut für Informatik