Logo Leibniz Universität Hannover
Logo: Institut für Mikroelektronische Systeme
Logo Leibniz Universität Hannover
Logo: Institut für Mikroelektronische Systeme
  • Zielgruppen
  • Suche
 

Echtzeitfähige Sonifikation komplexer Bewegungen

Leitung:Prof. Dr.-Ing. Blume
Bearbeitung:Dipl.-Ing. (FH) H.-P. Brückner
Laufzeit:Februar 2011 - Juni 2013
Förderung durch:Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)

Bild Echtzeitfähige Sonifikation komplexer Bewegungen

Das IMS untersucht im Rahmen dieses Projektes Hardware-Plattformen für die echtzeitfähige und mobile Erfassung, Verarbeitung und Sonifikation (Vertonung) komplexer Bewegungsdaten.

 Im Rahmen des Projektes enstanden am IMS echtzeitfähige Demonstrationssysteme auf Basis der folgenden Hardware Plattformen:

  • General Purpose Prozessor (GPP)

    • Desktop PC, Notebool

  • Reduced Instruction Set Prozessor (RISC)

    • Texas Instrumens Beagle Bone, BlackBerry Z10 Smartphone

  • RISC / DSP (Digital Signal Prozessor)

    • TI Integra Entwicklungsboard

  • Field Programmable Gate Array (FPGA)

    • Emulation eines Tensilica Xtensa LX4 Prozessors (ASIP) mit einem an die Anwendung Bewegungssonifikation angepassten Befehlssatz
    • Altera Nios II Softcore Prozessor mit angepasstem Befehlssatz und dedizierten Hardwaremodulen

Neben der Untersuchung und dem Aufbau von Demonstrationssystemen auf Basis unterschiedlicher Hardware Plattformen wurde im Rahmen dieses Projektes am IMS eine drahtlose Inertial Mesurement Unit (IMU) erarbeitet und erprobt. Das obige Bild zeigt das Training eine Probanden mit dem IMU-basierten System zur Bewegungserfassung.

Dieses Projekt findet in Kooperation mit dem Institut für Sportwissenschaft der Leibniz Universität Hannover (Prof. Dr. Effenberg) und dem Institut für Musikphysiologie und Musikermedizin der Hochschule für Musik Theater und Medien Hannover statt.

Erste Vorarbeiten zeigt ein Videobeitrag zum "Experiment der Woche" der Leibniz Universität.

Publikationen

Brückner, H.-P.; Bartels, C.; Blume, H. (2011): PC-based real-time sonification of human motion captured by inertial sensors, The 17th Annual International Conference on Auditory Display, Budapest, Hungary, OPAKFI Egyesület, (8)

Brückner, H.-P.; Blume, H. (2012): Mit Hilfe von Tönen wieder schnell mobil werden, Technik und Leben, Mitgliedermagazin des VDI Bezirksvereins Hannover, 4/2012, VDI, Verein Deutscher Ingenieure

Brückner, H.-P.; Spindeldreier, C.; Blume, H.; Schoonderwaldt, E.; Altenmüller, E. (2012): Evaluation of Inertial Sensor Fusion Algorithms in Grasping Tasks Using Real Input Data, Wearable and Implantable Body Sensor Networks (BSN), 2012 Ninth International Conference on, (189-194)

Brückner, H.-P.; Wielage, M.; Blume, H. (2012): Intuitive and Interactive Movement Sonification on a Heterogeneous RISC / DSP Platform, Proceedings of the 18th International Conference on Auditory Display, Atlanta, GA, USA, 18-21 June 2012. Ed. Michael A. Nees, Bruce N. Walker, Jason Freeman. The International Community for Auditory Display, (75-82)

Brückner, H.-P.; Blume, H. (2012): Interaktive Bewegungssonifikation zur Unterstützung der Schlaganfall-Rehabilitation, Electronics goes medical 2012, Design & Elektronik, Weka Fachmedien GmbH

Brückner, H.-P.; Wielage, M.; Blume, H. (2012): Comparison of a Sensor Fusion Algorithm Implementation on a C674X DSP and a CORTEX A8 Core, 5th European DSP Education and Research Conference, EDERC2012, (15 - 19)

Brückner, H.-P.; Spindeldreier, C.; Blume, H. (2013): Modification and fixed-point analysis of a Kalman filter for orientation estimation based on 9D inertial measurement unit data, Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2013 35th Annual International Conference of the IEEE, (3953-3956)

Brückner, H.-P.; Nowosielski, R.; Kluge, H.; Blume, H. (2013): Mobile and Wireless Inertial Sensor Platform for Motion Capturing in Stroke Rehabilitation Sessions, Advances in Sensors and Interfaces (IWASI), 2013 5th IEEE International Workshop on, (14-19)

Brückner, H.-P.; Blume, H. (2013): Comparison of Hardware Platforms for Low-Power, Real-Time Interactive Movement Sonification, Multisensory Motor Behavior: Impact of Sound, International Conference

Brückner, H.-P.; Blume, H. (2013): Analysis of Multiple Hardware Platforms for Power-Efficient, Low-Latency Interactive Movement Sonification in Stroke-Rehabilitation, Proceedings of 1st Russian-German Conference on Biomedical Engineering, Hannover, B. Chichkoc, E. Fadeeva, L.A. Kahr, T. Ortmaier, PZH Verlag (83)

Brückner, H.-P.; Spindeldreier, C.; Blume, H. (2013): Energy-Efficient Inertial Sensor Fusion on Heterogeneous FPGA-Fabric / RISC System on Chip, Sensing Technology (ICST), 2013 Seventh International Conference on, (506-511)

Brückner, H.-P.; Spindeldreier, C.; Blume, H. (2014): Exploring Energy Efficiency of Hardware-Architectures for IMU based Orientation Estimation, Sensing Technology: Current Status and Future Trends III, pp 157-178, A. Mason, A.; Mukhopadhyay, S.C.; Jayasundera, K.P.; eds., Springer

Brückner, H.-P.; Krüger, B.; Blume, H. (2014): Reliable orientation estimation for mobile motion capturing in medical rehabilitation sessions based on inertial measurement units, Microelectronics Journal 45 (2014), pp. 1603-1611

Brückner, H.-P.; Spindeldreier, C.; Blume, H. (2014): Design and Evaluation of a Hardware-Accelerator for Energy Efficient Inertial Sensor Fusion on Heterogeneous SoC Architectures, The 15th International Conference on Biomedical Engineering IFMBE Proceedings, 43, Goh, James, Springer International Publishing (227-230)

Brückner, H.-P.; Theimer, W.; Blume, H. (2014): Real-Time Low Latency Movement Sonification in Stroke Rehabilitation Based on a Mobile Platform, Consumer Electronics (ICCE), 2014 IEEE International Conference on, (264-265)

Übersicht