PAO - BERNARDIN Benoit
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Transcript PAO - BERNARDIN Benoit
UTILISATION DE LA KINECT
POUR LA DÉTECTION DE MOUVEMENTS INTEMPESTIFS
DANS UNE SALLE D’OPÉRATION
Benoit Bernardin et Paul Meyer
Encadrement : Jean-Christophe Lapayre
Projet 2012 / 2013
LE CONTEXTE / L’OBJECTIF
Pouvoir détecter des mouvements intempestifs afin de
prévenir des maladies nosocomiales.
Suscite de nombreuses
interrogations par
rapport à la
configuration d’un bloc
et des caractéristiques
du matériel.
BLOC OPERATOIRE
ZONE DE TRAVAIL
ENTREE
SOMMAIRE RAPIDE
La Kinect
Caractéristiques et limites
La Kinect et le bloc opératoire ?
L’application développée
Description
Démonstration
Améliorations et questions
SOMMAIRE RAPIDE
La Kinect
Caractéristiques et limites
La Kinect et le bloc opératoire ?
L’application développée
Description
Démonstrations
Améliorations et questions
Présentation de la Kinect
Origine : Périphérique destiné à la console de jeux
vidéo Xbox360 de Microsoft permettant de
contrôler le jeu sans manette
Deux types de Kinect :
Kinect pour la console Xbox360 de Microsoft
Kinect pour Windows
(jeux vidéo + développement)
(développement)
Libre de développement aujourd’hui (gratuit)
Caractéristiques de la Kinect
Capteur
Lentilles détectant
la couleur et la
profondeur de la
scène
Micro à
reconnaissance
vocale (français
disponible)
Capteur motorisé
pour s’adapter à la
scène (fonction limitée)
Vision de la scène
(1)
Champ de vision
57° à l’horizontale
43° à la verticale
Avec inclinaisons possibles de +27°/-27° en vertical grâce au moteur
Portée du capteur : deux modes
En mètres
MODE PAR
DEFAUT
MODE
RAPPROCHE
En pratique : de 1.2 à 3.5
INCONNU
TROP PRES
En pratique : de 0.8 à 2.5
TROP LOIN
VALEURS
NORMALES
Vision de la scène
(2)
EN METRES
MODE
RAPPROCHE
MODE PAR
DEFAUT
Le mode fait varié le champ de vision
La Kinect gère un espace 3D
X = A gauche ou à droite
Y = En haut ou en bas
Z = Près ou loin
Reconnaissance physique
6 personnes au maximum
Postures assis et debout
A NOTER
TRACKÉES
6 Personnes = 6 Squelettes
2 Personnes suivies totalement = 2 Squelettes trackés
4 Personnes suivies partiellement = 4 Squelettes non-trackés
NONTRACKÉES
Squelette tracké
Chaque point est
appelé « joint » et
possède une position
en X, Y et Z.
20 joints pour un
squelette tracké
Le joint « HIP_CENTER »
détermine la position
globale du squelette
Récupération des informations
Flux de données entre la Kinect (émettrice) et
l’ordinateur (récepteur)
La Kinect envoie 30 images par seconde de la scène
qu’elle détecte
Une image est composée de :
6 squelettes avec leur identifiant
La position globale de chacun des 6 squelettes
Toutes les positions des 20 joints des 2 squelettes trackés
Et encore beaucoup d’informations…
= Une quantité très importante de données !
SOMMAIRE RAPIDE
La Kinect
Caractéristiques et limites
La Kinect et le bloc opératoire ?
L’application développée
Description
Démonstrations
Améliorations et questions
L’application développée
Son rôle est actuellement de :
DETECTER DES MOUVEMENTS
ET LES INTERPRETER POUR AFFICHER
UN NIVEAU D’ALERTE
Comment ?
ORDINATEUR
1
KINECT
Envoi la position globale
des squelettes
2
3
30 fois par seconde
1
Je sauvegarde la
position reçue (X,Y,Z)
de chaque squelette
2
3
4
5
6
4
TABLEAU DE
SQUELETTES
(avec leur position)
5
6
UNE TABLE DE
SAUVEGARDE DES
POSITIONS PAR
SQUELETTE
-Toutes les 30 sauvegardes (donc chaque seconde), je calcule l’écart-type
des 30 valeurs en X et en Z et pour chaque squelette
Pas d’écart-type en Y
(sauter ou s’agenouiller dans un bloc ?)
- J’interprète l’écart-type pour savoir si un squelette BOUGE ou non.
- Je supprime toutes les valeurs pour recevoir le 2e échantillon de valeurs
Règles d’interprétation
Pour un squelette, on sait s’il bouge ou non
Pour plusieurs squelettes (mouvement général) :
NIVEAU 1
Aucun squelette détecté
Les squelettes détectés ne bougent pas (immobiles)
NIVEAU 2
Moins de la moitié des squelettes bougent
Les autres sont immobiles
NIVEAU 3
Tout le monde ou la majorité bouge
Règles modifiables et ajustables selon les besoins
Démonstration
Performances
Chaque seconde (en traitement de fond)
Réception
de 30 positions X, Y et Z pour les 6 squelettes
Calcul de l’écart-type en X, en Y et en Z
Très
couteux : multiplications, divisions et racine-carrée
Interprétations
des valeurs
Sans compter le démarrage, l’affichage de
l’interface graphique…
1
2
3
4
5
Etapes du programme avec un seul squelette
11 : Le programme n’est pas lancé
22 : Le programme se lance
33 : Un squelette est détecté mais ne bouge pas
- Les « écart-type » sont calculés mais varient très peu (25%)
44 : Le squelette bouge beaucoup
- Les « écart-type » varient beaucoup et le programme tourne à +50%
55 : Le programme est arrêté
UTILISATION DE LA KINECT
POUR LA DÉTECTION DE MOUVEMENTS INTEMPESTIFS
DANS UNE SALLE D’OPÉRATION
Benoit Bernardin et Paul Meyer
Encadrement : Jean-Christophe Lapayre
AMELIORATIONS
BESOINS - QUESTIONS ?
Projet 2012 / 2013
Questions diverses
Y a-t-il besoin de tous les flux de
données ?
Flux « profondeur » et
« squelettes »
obligatoires
« Couleur » facultatif ?
Permet de visualiser
la scène comme la
Kinect : la suppression
entrainerait juste
l’affichage des
squelettes
Quel mode utilisé ?
Pour rappel :
MODE PAR
DEFAUT
INCONNU
TROP PRES
TROP LOIN
VALEURS
NORMALES
MODE
RAPPROCHE
A noter que le mode utilisé fait varié forcément l’angle de vision
Un mode convient-il mieux pour un bloc opératoire
ou doit-on donner la possibilité de modifier le mode
dynamiquement ? (entraine le redémarrage de l’application)
Repères
Les coordonnées X, Y et Z d’un squelette sont-elles
toutes nécessaires ?
X
: Droite ou gauche
Y : Haut ou bas (sauter, s’agenouiller, s’asseoir)
Z : Loin ou près (profondeur)
Tracké ou non ?
Doit-on juste connaitre la position globale de
chaque squelette et savoir s’ils bougent ? (comme actuellement)
Ou détailler les mouvements de bras, de jambes… ?
(quand on peut : 2 squelettes max)
Règles d’interprétation à modifier ?
Pour un squelette, on sait s’il bouge ou non
Pour plusieurs squelettes (mouvement général) :
NIVEAU 1
Aucun
squelette détecté
Les squelettes détectés ne bougent pas (immobiles)
NIVEAU 2
Moins
de la moitié des squelettes bougent
Les autres sont immobiles
NIVEAU 3
Tout
le monde ou la majorité bouge
UTILISATION DE LA KINECT
POUR LA DÉTECTION DE MOUVEMENTS INTEMPESTIFS
DANS UNE SALLE D’OPÉRATION
Benoit Bernardin et Paul Meyer
Encadrement : Jean-Christophe Lapayre
Projet 2012 / 2013