Le tapis intelligent donne un aperçu des poses humaines

Le tapis magique sensible de « Aladdin » pourrait avoir un nouveau concurrent. Bien qu’il ne puisse ni voler ni parler, un nouveau tapis de détection tactile du Laboratoire d’informatique et d’intelligence artificielle (CSAIL) du MIT peut estimer les poses humaines sans utiliser de caméras, dans une étape vers l’amélioration des soins de santé personnalisés auto-alimentés, des maisons intelligentes et des jeux.

Beaucoup de nos activités quotidiennes impliquent un contact physique avec le sol : marcher, faire de l’exercice ou se reposer. Ces interactions intégrées contiennent une mine d’informations qui nous aident à mieux comprendre les mouvements des personnes.

Des recherches antérieures ont tiré parti de l’utilisation de caméras RVB uniques (pensez à Microsoft Kinect), de caméras omnidirectionnelles portables et même de vieilles webcams standard, mais avec les inévitables sous-produits d’occlusions de caméras et de problèmes de confidentialité.

Le système de l’équipe CSAIL n’a utilisé que des caméras pour créer l’ensemble de données sur lequel le système a été formé et n’a capturé que le moment de la personne effectuant l’activité. Pour déduire la pose 3D, une personne devrait simplement monter sur le tapis, effectuer une action, puis le réseau neuronal profond de l’équipe, en utilisant uniquement les informations tactiles, pourrait déterminer si la personne faisait des redressements assis, des étirements ou faisait une autre action.

“Vous pouvez imaginer tirer parti de ce modèle pour permettre un système de surveillance de la santé transparent pour les personnes à haut risque, pour la détection des chutes, la surveillance de la réadaptation, la mobilité, etc.”, explique Yiyue Luo, auteur principal d’un article sur le tapis.

Le tapis lui-même, qui est peu coûteux et évolutif, était composé d’un film commercial sensible à la pression et d’un fil conducteur, avec plus de neuf mille capteurs couvrant trente six pieds sur deux. (La plupart des tailles de tapis de salon sont de huit par dix ou neuf par douze.)

Chacun des capteurs sur le tapis convertit la pression humaine en un signal électrique, par le contact physique entre les pieds, les membres, le torse et le tapis des personnes. Le système a été spécifiquement formé sur des données tactiles et visuelles synchronisées, telles qu’une vidéo et une carte thermique correspondante d’une personne faisant une pompe.

Le modèle prend la pose extraite des données visuelles comme vérité terrain, utilise les données tactiles comme entrée et produit enfin la pose humaine 3D.

Cela pourrait ressembler à quelque chose comme, quand, après avoir marché sur le tapis et fait une configuration de pompes, le système est capable de produire une image ou une vidéo de quelqu’un faisant une pompe.

En fait, le modèle était capable de prédire la pose d’une personne avec une marge d’erreur (mesurée par la distance entre les points clés du corps humain prédits et les points clés de la vérité terrain) de moins de dix centimètres. Pour classer des actions spécifiques, le système était précis 97 pour cent du temps.

“Vous pouvez envisager d’utiliser le tapis à des fins d’entraînement. Basé uniquement sur des informations tactiles, il peut reconnaître l’activité, compter le nombre de répétitions et calculer la quantité de calories brûlées”, explique Yunzhu Li, co-auteur de l’article.

Étant donné qu’une grande partie des distributions de pression était provoquée par le mouvement du bas du corps et du torse, cette information était plus précise que les données du haut du corps. De plus, le modèle n’a pas pu prédire les poses sans contact au sol plus explicite, comme des jambes flottantes pendant les redressements assis, ou un torse tordu en position debout.

Alors que le système peut comprendre une seule personne, les scientifiques, en fin de compte, souhaitent améliorer les mesures pour plusieurs utilisateurs, où deux personnes peuvent danser ou s’embrasser sur le tapis. Ils espèrent également obtenir plus d’informations à partir des signaux tactiques, tels que la taille ou le poids d’une personne.