【解決方案】3D飛行時間技術協助TEMPO個人化居家健身鍛鍊


新冠疫情期間,人們為保持安全和健康而進行自我隔離,減少了許多形式的社會接觸,其中便包括健身房運動。對部分人士而言,避免外出健身意味著運動量減少,進而導致體重上升、整體健康水準下降。

科技、創新、消費者需求以及市場中的一個空白交匯在一起,創造出對於家庭健身房的巨大需求和市場機遇,旨在幫助人們保持健康並減掉多餘的重量。然而,由於人類是社交性生物,許多人仍然渴望一對一的互動,渴望個性化的指導和動力。

Tempo意識到了人們對個人化運動與指導的需求,著手開發第一個內建私人教練的家庭健身房-Tempo Studio。完整的健身系統需要3D飛行時間(ToF)深度識別技術,以測量目標的位置並追蹤其快速活動。為了應對這項挑戰,Tempo與健身科學家、生理學博士和認證私人教練展開合作,提供AI個人指導、即時回饋以及量身定制的運動計畫與計畫。

Tempo攜手ADI公司,借助ADI的高解析度100萬像素深度測量ToF技術,實現愈加出色的目標位置追蹤。高精準度、低延遲的解決方案能夠加強回饋,為全球健身愛好者提供更有效的鍛鍊方式。


概覽

機遇

合作

自2019年以來,ADI公司持續以領域及技術專長為Tempo工廠提供支援。Tempo原本計劃建造自身的ToF模組,然而在與ADI公司ToF團隊達成合作後,Tempo決定使用ADI旗下榮獲2023年CES創新獎的ADTF3175 ToF模組,從而降低系統的尺寸、功耗以及復雜程度,同時保持Kinect的相關效能。

Tempo硬體副總裁Kailash Hiremath表示:「我們感謝ADI在產品開發過程中所提供的技術專長及支援。憑藉ADI公司的先進技術,我們得以將下一代Tempo 3D Vision推向市場,為客戶創造市場前沿的健身體驗。”

挑戰

Tempo個人化健身運動解決方案需要能夠追蹤並區分下列基本要素。

  • 器材和個人與ToF相機的距離

  • 鍛鍊者的準確位置和快速活動(手臂、腿部、軀幹、頭部)

  • 健身器材的準確位置與快速活動

其中,確定距離是首要任務。


飛行時間基礎原理:測量距離 

   ToF相機向物件發射光束,並以感測器接收反彈的光束,以此方法測算距離。

   隨後,ToF相機測量光束發射與感測器接收反射光之間的時間延遲。

   這個過程類似於使用聲波測量距離的超音波技術,以及使用無線電測量距離的雷達技術。

   ToF相機能夠產生高解析度深度圖,其精密的深度準確性和空間解析度與RGB相機相當相似。

   雖然雷達的探測距離更遠,但ToF技術的準確性與解析度均更勝一籌。

 

   3D Tempo Vision在健身場景中追蹤「智慧重量」和目標。

   AI和3D感測器將對用戶的姿態進行跟踪,並在鍛煉期間提供相應反饋。

 

快速、準確且詳細的飛行時間檢測 

高性能3D飛行時間為何至關重要

推動產業發展

正如十九世紀時蒸汽機催化工業革命,如今ToF和AI技術正在推進並重新定義全球的許多產業。

ToF感測技術現可見於製造業之中,包括用於自主製造的導航系統,以及用於品質檢測的工業機器視覺。此外,ToF逐漸成為消費性電子設備的重要組成部分,例如擴增實境(AR)和虛擬實境(VR)頭戴式裝置、具備前沿拍照和安全功能的智慧型手機等。座艙ToF汽車系統正處於設計開發階段,將用於監控車內所有人員的位置和狀態,並協助駕駛者透過簡單的手勢控制車內溫度。ToF救生應用現已滲透至醫療健康領域,醫院及診所能夠藉此遠端監測嬰兒呼吸或保持社交距離,從而幫助挽救生命並維持健康。

ADI公司引導ToF和AI技術創新,為Tempo等前瞻公司提供高性能3D ToF相機。該相機具有100萬像素解析度CMOS成像器、基於軟體和硬體的深度計算與處理、雷射驅動器以及電源管理。同時,ADI公司提供3D ToF平台工具及套件,用於軟體及演算法開發及原型製作(EVAL-ADTF3175D-NXZ),進而加快評估與實作速度。

 


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