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Infrarot-Bildverarbeitung Wie Microsoft aus jedem Smartphone eine Kinect machen kann

Autor: Peter Koller

Microsofts Bewegungs-Controller Kinect hat eine Lawine an Anwendungen weit über den Spielesektor hinaus ausgelöst. Nun hat Microsoft Research eine Methode entwickelt, wie sich jede Web- oder Handy-Kamera billig zum Tiefensensor umrüsten lässt.

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Dank Infrarot-Technik und eines schlauen Algorithmus kann die Handykamera die Hand und ihre Gesten erkennen.
Dank Infrarot-Technik und eines schlauen Algorithmus kann die Handykamera die Hand und ihre Gesten erkennen.
(Microsoft Research)

Ihre Methode haben die Forscher in einem Paper namens "Learning to be a Depth Camera" auf der Siggraph-Konferenz vorgestellt. Dabei wird der Filter im Kameraobjektiv, der Infrarotlicht sperrt, gegen ein Bandpass-Filter ausgetauscht, das nur noch Infrarotlicht durchlässt. In die Nähe des Objektivs werden IR-LEDs positioniert, die die Objekte in der Nähe der Kamera mit Infrarotlicht illuminieren. Der Umbau ist mit Standardbauteilen sehr einfach und kostengünstig möglich.

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Der Schlüssel der Entwicklung liegt in einem Algorithmus für maschinelles Lernen, der nach einer Trainingszeit in der Lage ist, die Korrelation zwischen der Pixelintensität und einer absoluten Tiefeninformation in Echtzeit zu ermitteln. Details finden sich in dem Paper Learning to be a Depth Camera (PDF-Download) und in folgendem Youtube-Video:

In Versuchen waren die Forscher damit in der Lage, zum Beispiel über eine Echtzeit-Gestenerkennung eine Landkarte auf dem Bildschirm zu steuern oder 3-D-Modelle von Gesichtern zu erstellen und Mimik zu erkennen (siehe Bildergalerie).

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