Theia - Kamerabasiertes Positionstracking

Museen haben den Auftrag, Kunst und Kultur einem breiten Publikum zugänglich zu machen. Bei der Planung von Ausstellungen machen Museumsleiter und Kuratoren sich viele Gedanken darüber, welche Ausstellungsstücke wie präsentiert werden, um den Besuchern die Inhalte am besten zu vermitteln. Die Schwierigkeit liegt darin, anspruchsvoll und interessant zugleich zu sein, einen gewissen Bildungsauftrag zu erfüllen und den Geschmack der Besucher zu treffen. Es stellt sich die Frage, wie ein Museum herausfindet, was bei den Besuchern einer Ausstellung besonders gut ankommt und was weniger gut. Mit diesem Wissen kann die Ausstellung einfach weiterentwickelt oder passender beworben werden.

In Zusammenarbeit mit den Kunstsammlungen und Museen Augsburg entstand das Tracking-System von Theia, welches die benötigten Daten nicht nur sammelt, sondern auch visuell aufbereitet. Über ein webbasiertes Dashboard bekommen die Museumsmitarbeiter einen Überblick über die Anzahl und Position der Besucher in den Räumen einer Ausstellung. Die Daten werden in mehreren Grafiken und Statistiken so dargestellt, dass die Museumsmitarbeiter direkt Schlüsse für ihre Ausstellung ziehen können.

Umsetzung

Um ein Produkt entwickeln zu können, dass einen echten Mehrwert bietet, hat das Team zu Beginn des Projekts mit Museumsleitern und Kuratoren als potentielle Nutzer gesprochen. Auf Basis der aus den Interviews gewonnenen Erkenntnisse entstand Theia.

Das kamerabasierte System zum Besuchertracking ist in der Lage, Besucherzahlen, Positions- und Bewegungsdaten in Echtzeit zu erfassen und aufzubereiten. Hierfür nimmt in jedem Raum der Ausstellung ein Raspberry Pi mit 160° Kameramodul im Sekundentakt Bilder auf.

Diese werden mittels Machine Learning analysiert. Es findet zunächst die Personenerkennung pro Bild statt, dann bildübergreifendes Personentracking mit einem eigens entwickelten Algorithmus. Schließlich werden die Positionen der Besucher im Raum möglichst genau bestimmt.

Über das Dashboard kann man die Daten abrufen und in Form von Statistiken und Grafiken, wie Heatmaps visualisieren lassen. Um das Dashboard möglichst benutzerfreundlich zu gestalten, stand das Team während des gesamten Entwicklungsprozesses im engen Austausch mit den Museumsmitarbeitern.

Das erarbeitete Konzept stellt ein „Minimum Viable Product“, einen Prototypen, dar. Im Fokus steht eine interaktiven Karte der Ausstellungsräume. Es sind die Livepositionen der Besucher zu sehen; alternativ kann die Verteilung der Besucher über verschiedene Zeiträume angezeigt werden. Statistiken liefern zudem noch weitere Informationen, wie die Auslastung der Räume oder eine Prognose der Besucherzahlen.