Sehende Signage mittels Kameras und Bildverarbeitungssoftware ist die Zukunft der Digital-Signage-Branche. Sehend sind digitale Anzeigesysteme, die feststellen, auf welchen Teil des Bildschirms Betrachter blicken, wie alt und ob sie Mann oder Frau sind und in welcher Stimmung sie sich gerade befinden. Signage, die diese Information speichert und dann einem Einzelhändler zurückmelden, welche Inhalte auf das größte Interesse stießen.

Eckdaten

Mit intelligenter Vision-Funktion mittels Kameras und Bildverarbeitungssoftware lassen sich Digital-Signage-Anwendungen erweitern. Das HVC-System ist in der Lage, Parameter wie die Stimmung, das Alter, das Geschlecht, den Gesichtsausdruck, die Blickrichtung und die Blinzeltätigkeit einer Person zu erkennen und aufzuzeichnen. Händler erhalten dadurch wertvolle Informationen zum individuellen Kaufverhalten ihrer Kunden.

Signage kann zu einer Person, die vor ihr steht, Aussagen zu deren Alter, Geschlecht und Stimmung übermitteln. Signage, die überdies stromsparend agieren und ihre eigene Betriebslebensdauer verlängern kann, indem sie abschaltet, wenn niemand in der Nähe ist.

Visions-Funktionalität ist herausfordernd

Auch wenn Consumer-Elektronikgeräte heute immer mehr Bilderkennungsfunktionen haben, sind Digital-Signage-Systeme im Großen und Ganzen immer noch passiv. Denn Interaktivität beruht nach wie vor allein darauf, den Nutzer zu motivieren, den Touchscreen auch zu bedienen. Digital Signage verfügt bislang über keine Möglichkeiten, frühzeitige Anzeichen des Betrachterinteresses zu registrieren.

Der Grund dafür ist, dass Visions-Funktionalität im Sinne intelligenter Bildverarbeitung in ein Digital-Signage-System zu implementieren viel leichter gesagt als getan ist.

Eine tabellellarische Auflistung der Ergebnisausgabe des HVC-Moduls.

Eine tabellellarische Auflistung der Ergebnisausgabe des HVC-Moduls.Omron

Der Erfolg eines solchen Designs hängt besonders von der Güte der eingesetzten Gesichts- und Gestenerkennungs-Algorithmen ab, ein verlässliches Ergebnis zu liefern ohne übermäßig viel Systemressourcen zu verbrauchen. Denn auch ausgereifte Algorithmen sind prozessor- und speicherintensiv.

Zusätzliche Visionsfähigkeiten verlangen also nach zusätzlichen Systemressourcen. Aber wo könnten die herkommen? Zur Integration einer Kamera und Linse sind Kenntnisse in optischem Design erforderlich, ein Gebiet, auf dem sich wenige Integratoren wohlfühlen. Diese müssen auch die Genauigkeit und Konsistenz der ausgegebenen Ergebnisse einschätzen und sicherstellen, dass das Vision-Modul für die beabsichtigte Anwendung richtig kalibriert wurde. Die Markteinführung sofort einsetzbarer Module, bei deren Entwicklung all diese Überlegungen bereits stattfanden, ist daher interessant.

Zu den Eigenschaften des HVC-Moduls zählen die Geschwindigkeit und Konsistenz des Ansprechverhaltens.

Zu den Eigenschaften des HVC-Moduls zählen die Geschwindigkeit und Konsistenz des Ansprechverhaltens.Omron

Das HVC ist ein Vision-Modul, das Omron für Anwendungen dieser Art entwickelte. Es ist in niedrigen Stückzahlen erhältlich und lässt sich von jedem Designer einfach integrieren ohne dass er die komplexen Algorithmen verstehen muss, die zur Erkennung von Gesten, Gesichtern, Mienen oder der optischen Gestaltung notwendig sind. Das Modul ist eine vollintegrierte steckerfertige Komplettlösung. Der Entwickler muss lediglich die ausgegebenen Daten in seinem System weiterverarbeiten, damit es angemessen reagiert.

Die Kernsoftware

Module wie das HVC setzen Verbraucherelektronik-Technologie ein. Das HVC basiert auf Omrons OKAO-Vision-Software, einem Satz von Bilderkennungsalgorithmen, der in über 500 Millionen Digitalkameras, Mobiltelefonen und Überwachungsrobotern auf der ganzen Welt bereits Verwendung findet. Das HVC integriert zehn entscheidende Bildverarbeitungsfunktionen, eine Kamera und eine externe Schnittstelle. Produktentwickler können aufgrund der Erfassung von Gesicht, Hand oder Körper eines Menschen Funktionen wie Gesichtserkennung, Geschlechtserkennung, Altersschätzung sowie Einschätzung von Gemütsverfassung, Gesichtsausdruck, Blickrichtung und Blinzeltätigkeit implementieren.

Die Antwortzeiten der verschiedenen Bilderkennungsfunktionen.

Die Antwortzeiten der verschiedenen Bilderkennungsfunktionen.Omron

In jedem Fall gibt das Modul einen Wert zusammen mit einem Grad der Sicherheitsvermutung aus, so dass der Programmierer das Ansprechverhalten für jede individuelle Anwendung richtig konfigurieren kann.

Zu den Schlüsseleigenschaften des Moduls gehören die Geschwindigkeit und Konsistenz des Ansprechverhaltens und die Entfernung, über die sich Messungen vornehmen lassen. Zum Beispiel kann das HVC ein Gesicht über eine Distanz von 1,3 Metern in 1,1 Sekunden erfassen, erkennen und wiedererkennen und mit seiner Messung ein Vertrauensniveau bereitstellen. Die Einschätzung ob geblinzelt oder in welche Richtung die beobachtete Person blickt, erfordert weniger als eine Sekunde. Die Stimmung einer Person bewertet das Modul anhand von fünf Gesichtsausdrücken. Überdies kann es einen menschlichen Körper bis zu 2,8 Metern und eine Hand bis zu 1,5 Metern Entfernung erkennen.

Das HVC-Modul basiert auf der OKAO-Vision-Software, die einem Satz von Bilderkennungsalgorithmen enthält.

Das HVC-Modul basiert auf der OKAO-Vision-Software, die einem Satz von Bilderkennungsalgorithmen enthält.Omron

Das HVC bettet die OKAO-Software in eine Hardware-Plattform mit Kamera, Prozessor und einer Daten-Schnittstelle ein. Omron richtete deren digitales und optisches Design speziell auf diese Anwendung aus. Die für diese Funktionen nötigen Algorithmen sind komplex und verarbeitungsintensiv, die Abarbeitung findet aber innerhalb des Moduls statt. Die anfallenden speicher- und prozessorintensiven Berechnungen beanspruchen also nicht das Hostsystem. Das Modul befreit den Systementwickler auch davon, Zeit für das Erstellen und Testen der Algorithmen aufwenden zu müssen, was eine vielschichtige und zeitraubende Aufgabe sein kann.

Was die Zukunft bringt

Ein Telefon erkennt heute seinen Besitzer und regiert entsprechend. Doch das Potenzial von Vision-Funktionalitäten für die Weiterentwicklung von Digital Signage erkennt man erst langsam. Es steht zu erwarten, dass die Verfügbarkeit fertig einsatzbereiter Module am Markt den Prozess bescheunigt; die Realisierung solcher Systeme kann schneller erfolgen. Die Digital Signage-Systeme können nicht nur das Nutzererlebnis enorm verbessern, sondern auch Marktdaten von ganz anderem Niveau bereitstellen. Diese ermöglichen es dem Handel oder anderen Anwendern, in Zukunft besser Präsentationen zu gestalten, da diese genau auf die Zielgruppe zugeschnitten sind.