3D-Bewegungserkennung: Die Zukunft der Bewegungsanalyse. Eine Technologie von theBlue.ai
Julia Rose
Marketing & Design
13. September 2023
In der heutigen schnelllebigen Geschäftswelt streben Unternehmen in verschiedenen Branchen oft dasselbe Ziel an: die Steigerung von Effizienz und Leistungssteigerung. Es kann jedoch eine Herausforderung sein, diese Ziele zu erreichen. Eine der wichtigsten Schwierigkeiten besteht darin, die Bereiche zu identifizieren, die Verbesserungen benötigen, und die geeigneten technologischen Lösungen zu finden, um diese Herausforderungen anzugehen. Technologischen Lösungen helfen dabei wettbewerbsfähig und flexibel zu bleiben. Diese Lösungen sind entscheidend, da sie Unternehmen helfen, effizienter zu arbeiten und neue Wege zu finden, um erfolgreich zu sein.
In diesem Artikel werfen wir einen genaueren Blick auf die 3D-Bewegungserkennung. Wir werden die Technologie vorstellen und erklären, wie sie funktioniert. Wir werden auch auf die verschiedenen Möglichkeiten zur Nutzung eingehen, einschließlich der unterschiedlichen Kamera-Setups und der Punktewolkenmethode. Diese innovative Technologie ist nicht nur ein schickes Gadget; sie ist ein praktisches Werkzeug, das die Effizienz von Unternehmen verschiedener Branchen verbessern kann. Am Ende dieses Artikels werden Sie ein solides Verständnis für 3D-Bewegungserkennung gewonnen haben, einschließlich ihrer Anwendungsmöglichkeiten und der Vorteile, die sie Ihrem Unternehmen bietet.
Was ist 3D-Bewegungserkennung, und warum wird sie benötigt?
Die 3D-Bewegungserkennung, auch bekannt als 3D-Bewegungsanalyse, ist eine Methode, die darauf ausgelegt ist, menschliche und maschinelle Bewegungen im dreidimensionalen Raum zu untersuchen. Ihre Hauptaufgabe erstreckt sich über die Beobachtung von Bewegung, mit dem Ziel, die Feinheiten von Bewegungsmustern zu analysieren, die Effektivität bestimmter Bewegungen zu bewerten und interessante Einblicke zu gewinnen.
Diese Technologie findet ihre Relevanz und Bedeutung in ihren vielseitigen Anwendungen verschiedener Branchen. Die 3D-Bewegungserkennung optimiert Prozesse, steigert die Leistung, reduziert das Verletzungsrisiko und zeigt potenzielle Gefahren in verschiedenen Umgebungen auf.
Sie befähigt Unternehmen nicht nur dazu, die Feinheiten von Bewegung zu verstehen, sondern auch, sie zur Steigerung von Effizienz, Sicherheit und Gesamtleistung zu nutzen. Aus dieser Perspektive wird die Welt der Bewegung zu einem Bereich, der zahlreiche Chancen für Fortschritt und Verbesserung bietet.
Tatsächlich hat diese Technologie zahlreiche Anwendungen, was sie zu einem unschätzbaren Werkzeug macht. Lassen Sie uns einige dieser praktischen Szenarien erkunden, in denen diese Technologie einen signifikanten Unterschied machen kann.
4 Anwendungsbeispiele
Die folgenden Anwendungsfälle verdeutlichen das vielseitige Potenzial der Technologie und zeigen ihre Fähigkeit, verschiedene Aufgaben und Szenarien zu optimieren:
1. Steigerung der Golf-Performance durch Haltungsanalyse und Echtzeit-Fehlerkorrektur
In der Welt des Golfsports sind Präzision und Form von größter Bedeutung. Die 3D-Bewegungserkennung bietet Golfern den unschätzbaren Vorteil der Echtzeit-Haltungsbestimmung und Fehlerkorrektur. Während Golfer schwingen, analysiert diese Technologie ihre Haltung und Schwungmechanik und bietet sofortiges Feedback. Dies ermöglicht es den Golfern, Fehler zu erkennen und zu beheben, ihre Fähigkeiten zu verfeinern und Spitzenleistungen zu erzielen. Obwohl dieses Beispiel sich auf Golf konzentriert, ist es erwähnenswert, dass diese vielseitige Technologie die Leistung auch in anderen Sportarten steigern kann.
2. Herausforderungen bewältigen mit intelligenten 3D-Personal Trainer
In verschiedenen beruflichen Kontexten können Personalengpässe eine Herausforderung für die Bereitstellung maßgeschneiderter Pflege und die Optimierung der Leistung darstellen. Die Nutzung der 3D-Bewegungserkennung in Verbindung mit einem digitalen Personal Trainer, der über Pose-Korrekturfunktionen verfügt, stellt eine leistungsstarke Lösung dar. Sie bietet personalisierte Übungsanleitung und Unterstützung und adressiert effizient den Mangel an Arbeitskräften, um sicherzustellen, dass Einzelpersonen die spezialisierte Betreuung und Unterstützung erhalten, die sie benötigen. Dies kann sich in Form von Fitnesstrainern, Sporttrainern, Physiotherapeuten und mehr manifestieren.
3. Sicherstellung des Wohlbefindens durch 3D-Bewegungserkennung
Sicherheit hat in einer Vielzahl von Umgebungen oberste Priorität, von medizinischen Einrichtungen über Wohnhäuser bis hin zu öffentlichen Einrichtungen. In diesen vielfältigen Umgebungen ist die Effektivität der 3D-Bewegungserkennung bei der raschen Identifizierung und Minderung potenzieller Risiken bemerkenswert. Diese Technologie kann auch Gefahren wie Stürze, Anfälle und schädliche Bewegungen erkennen und somit schnelle Interventionen zur Sicherheit aller Personen in der Umgebung ermöglichen. Zum Beispiel kann sie in spezialisierten Einrichtungen eine entscheidende Rolle bei der rechtzeitigen Erkennung und Reaktion auf Epilepsieanfälle spielen und die Sicherheitsprotokolle weiter verbessern.
4. Sicherung und Optimierung industrieller Abläufe
In industriellen Umgebungen wie Lagern und Baustellen ist Präzision und Sicherheit von größter Bedeutung. Die 3D-Bewegungserkennung kann die Aufgabe übernehmen, sowohl menschliche als auch maschinelle Bewegungen sorgfältig zu verfolgen und zu analysieren. Sie verfügt über die Fähigkeit, präzise Erkennung zu ermöglichen und Arbeitsabläufe zu optimieren. Durch ihre Fähigkeit, Unfälle und Fehler zu minimieren, steigert diese Technologie nicht nur die Sicherheit, sondern erhöht auch die Gesamteffizienz der Betriebsabläufe.
Diese Anwendungsbeispiele unterstreichen ihre vielseitigen Fähigkeiten in verschiedenen Branchen und zeigen, dass die Technologie an spezifische Szenarien angepasst werden kann, um einzigartige Herausforderungen zu bewältigen und eine breite Palette von Aufgaben zu optimieren. Es ist wichtig zu beachten, dass diese Lösung kein “von der Stange”-Produkt ist, sondern vielmehr eine Lösung, die entwickelt und angepasst wird, um die einzigartigen Anforderungen jedes Kunden zu erfüllen.
Die Technologie hinter der 3D-Bewegungserkennung – Warum 3D?
Um Bewegungen im dreidimensionalen Raum besser zu verstehen, verwendet diese Technologie eine Vielzahl von Ansätzen für eine akribische Erfassung und Analyse. Diese Methoden werden strategisch auf der Grundlage spezifischer Anforderungen ausgewählt und decken eine breite Palette von Szenarien ab. Hier sind die Hauptmethoden, die verwendet werden:
Einzelne RGB-Kamera
Dieser Ansatz verwendet einen dreistufigen Erkennungsprozess. Zunächst erkennt er Personen im Bild. Anschließend isoliert er den Bereich, der die erkannte Person enthält, und leitet ihn durch ein 2D-Schlüsselpunkt-Erkennungsmodell. Dieses Modell gibt die Koordinaten der Schlüsselpunkte in Pixeln zurück, was ihre Positionen auf dem Bild bedeutet. Der letzte Schritt besteht darin, diese 2D-Schlüsselpunkte mithilfe eines weiteren KI-Modells in den 3D-Raum umzuwandeln. Obwohl diese Methode wertvolle Einblicke bietet, beinhaltet sie einige Schätzungen, insbesondere wenn Körperteile aufgrund der Einzelbildperspektive verdeckt oder nicht sichtbar sind.
Mehrere RGB-Kameras
Im Gegensatz dazu verbessert die Einrichtung mit mehreren RGB-Kameras die Genauigkeit, indem sie die Perspektiven mehrerer Kameras nutzt. Die Kamerakalibrierung etabliert ihre räumlichen Beziehungen und ermöglicht die Fusion von Ansichten. Es können zwei Hauptansätze verwendet werden. Erstens verarbeitet ein dediziertes KI-Modell Eingangsbilder von allen Kameras zusammen mit Kalibrierungsdaten, um 3D-Schlüsselpunkte und Personenerkennung zu erzeugen. Es erfordert jedoch das Training mit 3D-Schlüsselpunkt-Daten, was herausfordernd sein kann. Alternativ kann ein 2D-Schlüsselpunkt-Erkennungsmodell verwendet werden, das eine manuelle Datenauszeichnung ermöglicht. Ein Triangulationsprozess verbindet diese 2D-Schlüsselpunkte, um 3D-Posen abzuleiten, wobei die Genauigkeit von der Präzision des 2D-Schlüsselpunkt-Erkennungsmodells abhängt. Die Wahl zwischen diesen Ansätzen hängt von den spezifischen Projektanforderungen und Einschränkungen ab.
Einzelne Tiefenkamera
Die Tiefenkamera (z. B. Kinect) hingegen verfügt über eine einzigartige Fähigkeit. Sie kann sowohl RGB-Frames als auch Tiefenframes erfassen. Indem sie ein Signal aussendet, das von Hindernissen abprallt und zur Kamera zurückkehrt, berechnet sie die Entfernung zu den Hindernissen. Dieser Prozess erzeugt ein Tiefenbild und eliminiert das Rätselraten bei der 3D-Schlüsselpunkt-Erkennung. Mit Tiefeninformationen sofort verfügbar kann ein speziell für Tiefenkameras entwickeltes Modell genau 3D-Schlüsselpunkte einer Person erkennen und Informationen liefern.
Mehrere Tiefenkameras
Ähnlich wie die Einrichtung mit einer einzelnen Tiefenkamera bietet die Einrichtung mit mehreren Tiefenkameras den Vorteil genauer Tiefeninformationen. Mit 3D-Schlüsselpunkten aus verschiedenen Ansichten und den dazugehörigen Kalibrierungsdaten ergibt sich ein eindeutiger Vorteil. Es wird möglich, die 3D-Positionen der Schlüsselpunkte zu durchschnittlichen, was die Genauigkeit weiter erhöht. Dieser Durchschnittsprozess profitiert von einer multiperspektivischen Ansicht und bietet ein robustes Verständnis der Pose aus verschiedenen Blickwinkeln.
3D-Punktwolke
Die 3D-Punktwolken-Technologie dient als vielseitige digitale Darstellung physischer Räume oder Objekte und bietet Anpassungsfähigkeit an eine breite Palette von Szenarien. Ihre Anwendbarkeit erstreckt sich über mehrere Branchen, und die Auswahl zwischen Time-of-Flight (ToF)-Sensoren oder Photogrammetrie hängt von spezifischen Anforderungen ab. ToF-Sensoren sind in Szenarien mit präzisen Abstandsmessungen über kurze Strecken hervorragend geeignet, während die Photogrammetrie bei der Erfassung von 3D-Daten aus verschiedenen Blickwinkeln zur Bewältigung vielfältiger räumlicher Anforderungen glänzt.
Das Potenzial der 3D-Punktwolken-Technologie wird durch ihre Fähigkeit, einen 3D-Digitalzwilling zu erstellen, verdeutlicht. Dies ermöglicht präzise Einblicke in Ihre Einrichtung. Diese Technologie kann beispielsweise die Analyse von Betriebsabläufen und Aktivitäten, die Identifikation von Engpässen und die Möglichkeit zur Verbesserung der Betriebseffizienz in Unternehmen oder Kliniken ermöglichen.
Im Wesentlichen sind diese Ansätze der 3D-Bewegungserkennung auf die einzigartigen Anforderungen vieler Szenarios abgestimmt und unterstreichen die Anpassungsfähigkeit und Wirksamkeit der Technologie bei der Bewältigung einer Vielzahl von Herausforderungen verschiedener Branchen.
Geschäftliche Vorteile der Verwendung von 3D-Bewegungserkennung
- Erhöhte Präzision: 3D-Bewegungserkennung bietet beispiellose Präzision bei der Verfolgung und Analyse von Bewegungen und liefert wertvolle Erkenntnisse.
- Verletzungsprävention: Durch die Identifizierung ineffizienter oder potenziell schädlicher Bewegungsmuster trägt diese Technologie zur Verletzungsprävention bei.
- Echtzeit-Einblicke: Benutzer erhalten sofortiges Feedback zu ihren Bewegungen, was sofortige Anpassungen und Verbesserungen ermöglicht.
- Betriebseffizienz: In professionellen Umgebungen optimiert die präzise Verfolgung von Bewegungen die Abläufe, reduziert Fehler und steigert die Effizienz.
- Sicherheitsverbesserung: Die 3D-Bewegungserkennung kann eine Rolle bei der Erkennung und Vermeidung potenzieller Gefahren spielen und die Sicherheit in verschiedenen Branchen fördern.
Diese Technologie, mit ihren vielfältigen Methoden und Ansätzen, steht bereit, um auf die einzigartigen Anforderungen einer Vielzahl von Branchen und Anwendungsfällen einzugehen. Egal, in welchem Szenario, sei es im Gesundheitswesen, im Unterhaltungsbereich, in der Fertigung oder bei der Sportanalyse, die 3D-Bewegungserkennung kann sorgfältig angepasst werden, um als ideale Lösung zu dienen.
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