Auf dem Weg zum Natural User Interface (Teil3) – Die Spielekonsole im OP

Technik

Mrz 29

2012

Operationssaal

creative commons, freie Bilder Autor: Bratislavská župa

Dem PC Befehle zu erteilen, indem ich mit der Hand in eine Richtung zeige, oder gar mit der Maschine spreche, ist für viele ein ungewohnter Gedanke. Wir bewegen uns allerdings schneller als wir denken auf diese Zukunft zu. Nachdem wir im ersten Teil kennengelernt haben, wie die Entwicklung voranschreitet und welche Technologien uns zukünftig erwarten, sowie im zweiten Teil die Windows Spracherkennung ausprobiert haben, möchte ich euch nun den dritten Teil vorstellen. Es handelt sich hierbei um eine gegenwärtige Technologie, welche jede Menge Potential gezeigt hat und noch viel Raum nach oben offen lässt: Die Xbox Kinect!   

In dem Heft “Pictures of the Future” (Herbst 2011), von Siemens, habe ich einen sehr interessanten Artikel, mit dem Titel “Spielekonsole im Operationssaal”, gefunden. Es handelt von der Kinect-Technik von Microsoft, welche mit einer starken Sensorik, der PrimeSensor Technology der Firma PrimeSense, ausgestattet ist. Und zwar ist es den Forschern innerhalb kurzer Zeit gelungen, die bereits fertige Kinect Software zu modifizieren. Das Ziel ist es, das Arbeiten im Operationssaal durch Gestensteuerung zu vereinfachen. Somit können die Ärzte beispielsweise medizinische Schnittbilder während der OP mit Handbewegungen steuern. Das hat erhebliche Vorteile, zum Einen können Entscheidungen schneller getroffen werden und zum Anderen sinkt das Infektionsrisiko, da keine weiteren Instrumente mehr berührt werden müssen.

Wie funktioniert die Kinect-Technik:

Den Ausgangspunkt bildet eine Infrarotlichtquelle, welche ein unsichtbares Punktmuster in den Raum projiziert. Dieses Punktmuster wird von den vorhanden Personen bzw. Gegenständen verzerrt und mittels eines Infrarotsensors gemessen. In der Software werden dann durch ein internes Referenzmuster die Messwerte verglichen. Durch dieses Verfahren kann für jeden einzelnen Punkt der Abstand zur Infrarotlichtquelle berechnet werden, auch Tiefenwert genannt. Weiterhin wird das Farbbild des Raumes mit Hilfe einer integrierten Videokamera aufgezeichnet. Zu jedem dieser aufgenommenen Bildpunkte werden jetzt die Tiefenwerte zugeordnet, wodurch eine dreidimensionale Punktewolke entsteht. Nun kann das System anhand von Wahrscheinlichkeitsmodellen einzelne Personen unterscheiden. Die Punkte, die sich nicht bewegen, werden von dem System ignoriert.

Zurück zum Operationssaal. Da die Technik sich auf die Erkennung von schnellen Bewegungen spezialisiert hat, ist sie im OP nicht praktikabel. Nun wurde die Messtechnik umprogrammiert, um dem System die notwendige Präzision zu verleihen. Lediglich die Handbewegungen sind von Wichtigkeit für derart Arbeit. Somit musste der restliche Bereich ausgeblendet und die Hand identifiziert werden. Durch das leichte Austrecken des Armes, während man auf den Monitor zeigt, wird der Arm als Extremität erkannt. Noch ein paar Feinheiten und schon reagiert die modifizierte Erkennungssoftware ausschließlich auf die Hand. Um im OP einen schnellen Zugriff auf viele verschiedene Dateien zu bekommen, erwies sich die Steuerung mit der Hand als die beste Lösung. Die Bedienung mittels Sprache versagte bei komplexeren Interaktionen und bei Touchdisplays findet eine Berührung statt, die es zu vermeiden gilt. Getestet wurde die Technik bereits mit Erfolg, sogar von einigen Chirurgen unter semi-realen Bedingungen im Operationssaal. Es ist eine tolle Erfindung, die durch recht simple Technik entstanden ist. Weiter so!

Übrigens wird die Kinect ab Ende Mai in den deutschen Regalen als Windows-Zubehör verkauft werden. Durch die Schnittstellen zum Betriebssystem, auf dem hauseigenen PC, kann dann fleißig programmiert werden. Es werden mit Sicherheit viele neue Erfindungen ihren Weg machen, ich bin sehr gespannt.

8 Kommentare zu "Auf dem Weg zum Natural User Interface (Teil3) – Die Spielekonsole im OP"

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Andersreisender

April 3rd, 2012 at 20:05

Wow – schöne neue Computerwelt. Da kommt ja einiges auf uns zu! Aber ich gehöre wahrscheinlich eher nicht zu den ersten, der diese Techniken ausprobiert. ;-)

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Skatze

April 3rd, 2012 at 21:19

Genau, du kümmerst dich schön darum uns von der Welt zu berichten, denn das kannst du nur zu gut!
Ich werde dafür dann von der schönen Technik-Spielerei erzählen ;)

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Andersreisender

April 3rd, 2012 at 21:46

Alles klar – ich bleib dann mal in der “Realität”. Das nenne ich eine faire Aufteilung der Themen :-)

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Skatze

April 3rd, 2012 at 21:55

Hehe, bald wird auch all das Realität sein. :)

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Andersreisender

April 3rd, 2012 at 22:10

*gg* da lese ich dann rechtzeitig darüber in Deinem Blog ;-)

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Skatze

April 3rd, 2012 at 22:36

Mit dem allergrößten Vergnügen :)

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Arven

April 15th, 2012 at 18:30

Ich schliesse mich Gery also Andersreisenden an… -lach- Ich glaube für so etwas bin ich schlicht und einfach zu doof, ich schreie schon Hilfe wenn mein Pc abschmiert *gg*

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Skatze

April 15th, 2012 at 20:22

Hehe, ich möchte jetzt auch in keiner Weise ein klischee bedienen :D Nein, Scherz! Dafür sind dann die ganzen Nerds, wie ich einer bin, zuständig :P

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