Intelligente Systeme lernen Gesten und Bewegungen erkennen

Mit Hilfe neuartiger 3D-Kameras entwickeln Lübecks Neuroinformatiker innovative Formen der Interaktion zwischen Mensch und Maschine. Die Arbeiten stehen im Rahmen des europäischen Forschungsprojekts „ARTTS“ (Action Recognition and Tracking based on Time-of-Flight Sensors), das am 1. Oktober 2006 unter Leitung des Instituts für Neuro- und Bioinformatik der Universität zu Lübeck (Direktor Prof. Dr. rer. nat. Thomas Martinetz) gestartet ist. Vom 4. bis 6. Dezember 2006 findet in Luxemburg ein Treffen mit den beteiligten Projektleitern aus dem Bereich „Multimodale Schnittstellen“ statt.

Mit ARTTS sollen Systeme entwickelt werden, die menschliche Gesten und Bewegungen erkennen können. Anwendungen bestehen zum Beispiel in der berührungslosen Steuerung von Computern, in Kommunikationshilfen für Menschen mit Behinderungen oder in biometrischen Verfahren. Dafür nutzt man eine neue Sensortechnologie, die in so genannten 3D-TOF-Kameras verwendet wird (TOF = Time of Flight).

Anders als eine herkömmliche Kamera liefert eine 3D-TOF-Kamera nicht nur Informationen über das Aussehen von Objekten, sondern auch über ihre dreidimensionale Form. Die Kamera bestimmt die räumliche Gestalt des Objekts, indem sie Infrarotlicht aussendet und misst, wie lange das vom Objekt reflektierte Licht benötigt, um zur Kamera zurückzukehren. Eine der Zielsetzungen des Projekts besteht darin, diese Kamera-Technologie zu verfeinern.

Schwerpunkt der Arbeit in Lübeck wird die Entwicklung von Methoden sein, um Objekte zuverlässig zu verfolgen, geeignete Bildmerkmale zu extrahieren und Gesten und Bewegungen des Benutzers zu erkennen. Das Institut für Neuro- und Bioinformatik profitiert dabei von seiner langjährigen Kompetenz in den Bereichen maschinelles Lernen und künstliches Sehen.

Das Projekt ARTTS wird von der Europäischen Kommission im sechsten Rahmenprogramm unter der Strategic Objective „Multimodal Interfaces“ (Multimodale Schnittstellen) mit insgesamt etwa zwei Millionen Euro für drei Jahre gefördert. Etwa 500.000 Euro davon erhält das Lübecker Institut für Neuro- und Bioinformatik.

Neben der Universität zu Lübeck (Koordinator) sind die Technische Universität Dänemark in Kopenhagen, die Polytechnische Universität Bukarest/Rumänien, das Swiss Center for Electronics and Microtechnology, Neuchâtel/Schweiz, und die SensoMotoric Instruments GmbH, Teltow/Berlin, beteiligt. Leiter des Projekts ist Priv.-Doz. Dr.-Ing. Erhardt Barth vom Lübecker Institut für Neuro- und Bioinformatik.