Laboratorium Akwizycji i Analizy Ruchu uruchomiła Politechnika Lubelska. Pracownia wyposażona jest w nowatorski i jedyny w Polsce system tworzenia zaawansowanych animacji na podstawie zarejestrowanego ruchu.
– Dana osoba zakłada kombinezon, na którym umieszczone są niemal niewidoczne znaczniki LED – tłumaczy dr Paweł Powroźnik z Katedry Informatyki Politechniki Lubelskiej. – Są to czujniki bazujące na diodach LED. Cechą charakterystyczną tych diod jest to, że każda posiada unikalny identyfikator, dzięki czemu system nie myli ich w trakcie nagrania. Przetwarzając nagrane elementy, mamy dokładną lokalizację w przestrzeni trójwymiarowej, dzięki czemu możemy wykorzystać taki zapis w szeroko rozumianej rozrywce: grach, filmach czy innych animacjach. W laboratorium skupiamy się również na badaniach powiązanych z medycyną. Przy czym, korzystając z systemów, które posiadamy, jesteśmy w stanie dość precyzyjnie wyliczać wszelkiego rodzaje kąty w trakcie ruchu.
– Ten nowy system umożliwi łatwiejszą obróbkę danych – mówi dr hab. Tomasz Zientarski, kierownik Katedry Informatyki. – Bo takie markery, przyczepione do człowieka w odpowiednich miejscach, nagrywane są w starym systemie poprzez kamery podczerwieni. Są jednak takie sytuacje, w których te markery są niewidoczne, bo np. ręka jest z tyłu ciała. Natomiast te nowe markery działają bezprzewodowo. W każdym momencie inne kamery i czujniki rejestrują położenie danego markera, dzięki temu można odtworzyć ruch.
CZYTAJ: Sztuczna inteligencja pomoże w leczeniu. Nowoczesny tomograf w bialskim szpitalu
– Współpracujemy, wykorzystując systemy optyczne do analizy ruchu człowieka, złożonych aktywności sportowych, ruchowych, które mogą mieć zastosowanie zarówno w sporcie, rehabilitacji, jak i u zwykłych osób, które wykonują różne czynności życia codziennego: skłony, przysiady – mówi dr n. o zdr. Magdalena Zawadka, z Zakładu Medycyny Sportowej Uniwersytetu Medycznego w Lublinie. – Analizujemy, w jaki sposób zachodzi koordynacja ruchowa poszczególnych części ciała. Łączymy to z aktywnością bioelektryczną mięśni i poszukujemy związku między pewnymi anomaliami w tym ruchu a predyspozycjami do występowania kontuzji, przeciążeń narządu ruchu, bólu pleców.
Laboratorium można tez wykorzystać na przykład do… zapisywania tańców. – Grupa badawcza analizowała różne tańce regionalne i dla następnych pokoleń udało się zarejestrować spuściznę historyczną, kulturową; tradycję zarówno lokalną, jak i innych narodów – mówi Paweł Karczmarek, wiceprzewodniczący dyscypliny naukowej informatyka techniczna i telekomunikacja na Politechnice Lubelskiej. – Liczą się szczegóły. Możemy to dokładnie zmierzyć. Samo nagranie wideo, sama klatka, bez analizy, układu odniesienia, nie pozwala się odnieść do innych klatek. Gdy mamy tak dokładny układ odniesienia i tak dokładne oprzyrządowanie pomiarowe, możemy dokonać wnikliwej analizy.
– Zajmujemy się nie tylko systemem akwizycji ruchu, ale również szeroko rozumianą sztuczną inteligencją – opowiada dr Paweł Powroźnik. – Przy okazji zastosowań medycznych i współpracy z Kliniką Okulistyki jesteśmy na etapie opracowywania modeli, które będą w stanie identyfikować choroby rzadkie oczu. Ponieważ są to choroby rzadkie, więc danych dużo nie ma. Na podstawie tego, co mamy, tworzymy za pomocą sieci generatywnych, obrazy, które do złudzenia przypominają chorobę. Oczywiście te wygenerowane obrazy są weryfikowane przez zespół lekarzy. Służą one nam do nauki modeli, dzięki którym jesteśmy w stanie potem według właściwych danych, poprawnie klasyfikować te choroby, które są rzadkie np. zwyrodnienie plamki żółtej.
– Pracuje z naukowcami na Politechnice Lubelskiej, ponieważ chcemy stworzyć algorytm do automatycznego wykrywania nieprawidłowości w obrazach medycznych, diagnostycznych takich jak obrazy tomografii komputerowej – mówi dr n. med. Daniel Zalewski z Katedry i Zakładu Biologii z Genetyką Uniwersytetu Medycznego w Lublinie. – W tym momencie skupiamy się na chorobach układu naczyniowego. Aby to było dobre wsparcie dla lekarzy, to urządzenie będzie mogło automatycznie podpowiadać pewne cechy w tych obrazach, które będą mogły wskazywać na obecność choroby. To narzędzie będzie też opisywało i charakteryzowało te zaburzenia.
Nowoczesny system ruchu firmy PhaseSpace powstał na Politechnice Lubelskiej w ramach konkursu i za środki Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego.
LilKa / opr. AKos
Fot. Piotr Michalski