Capteur de mouvement développé et commercialisé par Microsoft, et dédié initialement au domaine du jeu vidéo, le Kinect s’est rapidement fait une place de choix dans le cœur des développeurs et des professionnels de la santé. Petite revue de matériel…

Qu’est-ce que le Kinect ?

fonctionnement kinect

Le Kinect de Microsoft entre dans la catégorie des interfaces naturelles, tout comme, le Leap Motion et les Googles Glass.

Le terme d’interface naturelle a été créé pour catégoriser une nouvelle génération d’interfaces en opposition aux interfaces classiques telles que le clavier, la souris et les manettes de consoles. Le terme “naturel” fait référence au fait que l’interaction pour l’utilisateur doit être (ou en tout cas paraître) naturelle : facile à apprendre, pratiquement intuitive et basée sur des actions qui ressemblent à une interaction avec un être humain. Le terme d’interfaces naturelles englobe les interfaces tactiles, le contrôle vocal, le suivi des yeux et la capture de mouvements.

La capture de mouvement permet une représentation simplifiée du squelette humain, sous forme de fils de fer. Avec les solutions utilisées pour les effets spéciaux dans le cinéma, la capture repose sur des marqueurs placés sur le corps humain et sur un ensemble de caméras qui filment l’utilisateur à 360°. Des algorithmes traitent ensuite les images pour reproduire le squelette de la personne sous la forme de fils de fer.

Mais l’arrivée du Kinect a apporté de nombreuses nouveautés :

  • Le nombre de caméras est considérablement réduit
  • Plus besoin de marqueurs sur l’utilisateur
  • Son faible coût le rend facilement accessible au grand public

Kinect 1 vs. Kinect 2

kinect 1 & kinect 2

Entrons maintenant dans la dimension technique du Kinect et faisons la comparaison entre la version 1 et la version 2 du dispositif, sortie en 2014.

Le Kinect arrive sur le marché comme étant le périphérique de capture de mouvement le moins coûteux et le plus polyvalent. Bien que des compagnies concurrentes développent des solutions équivalentes, Microsoft maintient son avance en développant une forte R&D logicielle et en développant également le Kinect 2, une version plus précise du Kinect.

Le Kinect 1 est constitué de trois éléments : une caméra, un émetteur infra-rouge projetant une grille selon un motif précis et un récepteur infra-rouge. Le récepteur infra-rouge est capable de mesurer la déformation de la grille infra-rouge projetée. À partir de cette déformation, un algorithme permet de mesurer la distance entre l’objectif et la scène filmée pour chaque pixel de l’image produisant ainsi une carte de profondeur de la scène filmée par le Kinect. Un autre algorithme traite cette carte de profondeur pour en extraire les formes mobiles et en avant plan. Pour chacune de ces formes, un dernier algorithme calcule un fil de fer représentant le squelette de la personne filmée.

Le Kinect 2 repose sur le même principe d’extraction de squelette mais utilise la méthode Time Of Flight (TOF) pour produire une carte de profondeur. Une caméra TOF est capable de mesurer la distance d’un objet en fonction de la vitesse mise par la lumière pour atteindre cet objet et revenir. Une caméra TOF est constituée d’un émetteur de lumière et d’un récepteur. L’émetteur parcourt la scène d’un rayon de lumière et le récepteur calcule en fonction de la réflexion de la lumière le temps mis par la lumière pour être réfléchie et calcule ainsi la distance du point d’impact. À nouveau grâce à ce système, on a une représentation de la scène 3D face au Kinect.

Vous êtes toujours là ? 😉

Quelle utilisation du Kinect chez NaturalPad ?

Alors que le matériel spécifiquement conçu et développé pour le secteur médical peut vite coûter cher, le Kinect de Microsoft à l’avantage d’être accessible à (presque) tous les portes monnaie.

L’utilisation du Kinect de Microsoft nous permet, ainsi qu’aux professionnels de la santé de :

  • Faire de la capture de mouvement précise pour la rééducation
  • Enregistrer et récupérer les données au fil des exercices
  • Analyser médicalement les capacités de mouvement des patients

Une de nos particularité est d’avoir développé en interne notre propre brique logicielle qui permet d’intégrer rapidement n’importe quel contrôleur de jeu et en particulier un contrôleur permettant la capture de mouvement, comme le Kinect.

En plus du Kinect nous travaillons avec des outils comme le leap Motion ou la Wii Balance Board.

Avec ces périphériques non intrusifs, le patient est libre de ses mouvements et peut se concentrer sur ses exercices.

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