Institut für
Robotik und Prozessinformatik

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Intelligenter Raum

Projektbeschreibung

Am Institut werden visuelle Beaufsichtigungssysteme entwickelt, die ein langes, unabhängiges und sicheres Leben von älteren oder behinderten Personen in ihrer häuslichen Umgebung garantieren sollen. Ein solches Beaufsichtigungssystem soll dabei keine Pflegeaufgaben übernehmen. Es soll ganz im Gegenteil so wenig wie möglich in den Alltag einer Person eindringen, gleichzeitig jedoch auch gerade soviel, dass die Sicherung der Gesundheit gewährleistet werden kann. Visuelle Beaufsichtigungssysteme bieten hier genau den Vorteil, dass sie praktisch für den Benutzer unsichtbar sind, eine Überwachung aber trotzdem durchgeführt werden kann. Ein erstes Beaufsichtigungssystem ist bereits funktionsfähig und befindet sich momentan in der Testphase. Das Bildverarbeitungssystem ist in der Lage, mit Hilfe einer an der Decke angebrachten Fischaugenkamera gestürzte Personen automatisch zu erkennen und zu entscheiden, ob ein Notarzt verständigt werden muss oder nicht. Es werden hierfür verschiedene modellfreie und modellbasierte Bildverarbeitungsalgorithmen verwendet, die das "Tracking" der Person und das Erkennen von Stürzen im Raum ermöglichen. Die folgenden Fotos und Videos zeigen Beispiele hierfür.

Person_stehend.jpg
Stehende Person


Person_gestuerzt.jpg
Gestürzte Person




Modellfreie Personenbeaufsichtigung (Windows Media, 5.2 MB)
Blobmodell-basierte Personenbeaufsichtigung (Windows Media, 2.3 MB)

Die Verwendung einer Fischaugenkamera hat den Vorteil, dass zu jedem Zeitpunkt der Wohnraum mit nur einem Kamerabild erfasst werden kann, Standard-Kameras oder auch Pan-Tilt-Zoom Kameras erfassen zu jedem Zeitpunkt jeweils nur einen Ausschnitt aus dem Wohnraum.

Über das visuelle Notrufsystem wurde in den folgenden Fernseh-Sendungen berichtet:
ARD-Sendung 25.02.2007 (Windows Media, 79.3 MB)
NDR-Sendung 11.08.2008 (Windows Media, 104.1 MB)

Außerdem werden zur Beaufsichtigung aktive Ansätze entwickelt, die das Erkennen von gestürzten Personen sogar in der Nacht bei Dunkelheit ermöglichen. Dazu werden Infrarotstrahler an verschiedenen Deckenpositionen befestigt. Werden diese Strahler ein- und ausgeschaltet, wirft die Person einen Schatten in unterschiedliche Richtungen. Die Schatteninformationen werden verwendet, um eine stehende Person von einer gestürzten zu unterscheiden. Die folgenden Darstellungen verdeutlichen das Prinzip:

active_fall.jpg
Schattensimulation einer liegenden Person


active_nofall.jpg
Schattensimulation einer stehenden Person

Neben der Sturzerkennung spielt auch die Sturzprävention eine entscheidende Rolle. So können Veränderungen im Gangbild der Person auf Krankheiten hinweisen, die in absehbarer Zeit einen Sturz zur Folge haben könnten. Ein visuelles Sturzpräventionssystem kann diese Veränderungen detektieren und z.B. den Hausarzt alarmieren, der dann wiederum mit einer Therapie der Krankheit entgegenwirken kann. Über erste Ergebnisse dieser Arbeit wurde im ARD-Ratgeber Technik berichtet.
ARD-Sendung(Windows Media, 69.7 MB)
Diese Arbeit wird unterstützt von der Deutschen Telekom.

Telekom.gif


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