Saar-Forscher mit Karl Heinz Beckurts-Preis 2017 ausgezeichnet

8. Januar 2018


Einer der renommiertesten Preise Deutschlands für Grundlagenforschung mit hohem Praxisbezug geht an Professor Dr. Christian Theobalt. Der Informatiker erhält den Beckurts-Preis 2017 für seine richtungsweisenden Erkenntnisse und Entwicklungen, um menschliche Bewegungen, Posen, Gesten und Gesichtsausdrücke aus Videos effizient zu erfassen und in 3D-Modelle zu übertragen. Seine Methoden zeichnet aus, dass Markierungen an Kleidung oder Körper nicht mehr nötig sind, um Menschen in realen Umgebungen in Echtzeit zu erfassen, teils sogar mit nur einer Kamera. Die Methoden gestatten neue Anwendungen, u.a. in Virtual and Augmented Reality, bei Telepräsenz und bei Bewegungsanalyse in Sport und Medizin.

 

Christian Theobalt leitet die Forschungsgruppe Graphics, Vision & Video am Max-Planck-Institut für Informatik und lehrt an der Universität des Saarlandes. Mit seiner Arbeitsgruppe entwickelt er Bilderfassungs-Algorithmen, die ohne Markierungspunkte an den betrachteten Personen auskommen, um damit vor allem Personen in Bewegung zu erfassen. Mit dem Beckurts-Preis werden seine Forschungsarbeiten zu „Capturing Reality“ gewürdigt, bei denen er Algorithmen entwickelte, um Bewegungen dreidimensional und in Echtzeit zu vermessen und analysieren zu können. Dank seiner Arbeiten ist die Modellerfassung auch dann möglich, wenn sich mehrere Personen im Bild schnell bewegen und sich dabei sogar überdecken. Mittlerweile ist dazu keine Laborumgebung mit definierter Beleuchtung mehr nötig, sondern es können auch reale Umgebungen mit Streulicht, Schatten und weiteren Komplikationen erfasst werden. Die von ihm entwickelten Berechnungsmethoden gehören weltweit zu den fortschrittlichsten und effizientesten Verfahren. So reicht ein einziger gut ausgestatteter PC aus, um in Echtzeit die Mimik, aber auch Körper- und Handbewegung von einer Person sehr genau zu erfassen. Die von ihm entwickelten Verfahren sind zudem die ersten, die das Problem unter bestimmten Bedingungen mit nur einer Kamera lösen können. Für diesen Entwicklungssprung hat er algorithmische Konzepte aus der Computergrafik, Bilderkennung und dem maschinellen Lernen geschickt miteinander verknüpft.

 

Da Christian Theobalt für seine Berechnungen keine Marker mehr am Körper benötigt, wie sie zum Beispiel die Filmindustrie häufig nutzt, vereinfacht sich die Bewegungsanalyse. Seine Ergebnisse legen die Grundlage neuer Wahrnehmungsfähigkeiten zukünftiger intelligenter und autonomer Computersysteme Und eröffnen dadurch neue Möglichkeiten der Interaktion mit virtueller und erweiterter Realität, sowie bei neuen hochrealen Telepräsenzsystemen. Bewegungsabläufe lassen sich verbessern und Therapieerfolge kontrollieren. Sportler können in ihrer natürlichen Umgebung auf dem Spielfeld, in Kontaktsportarten oder sogar unter Wasser ohne Instrumentierung analysiert werden. Es entstehen auch neue Möglichkeiten bei der Mensch-Maschine Interaktion: Intelligente autonome und Robotersysteme der Zukunft werden die Welt besser erfassen und verstehen, sich sicher in ihr bewegen und besser mit Menschen zusammenarbeiten können.

 

Christian Theobalt ist einer der Gründer von theCaptury GmbH, Saarbrücken, einem mehrfach ausgezeichneten Spin-off seiner Arbeitsgruppe. theCaptury vermarktet eine revolutionäre Methode zur markerlosen Bewegungsmessung, die auf seiner Grundlagenforschung aufbaut.