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Effekt einer Gesichtsanonymisierung auf die Bestimmung der Kopfbewegung eines markerlosen dreidimensionalen Bewegungsanalysesystems

  • Aufgrund der verstärkten Bedeutung von Datenschutz in der modernen Gesellschaft und der verstärkten Nutzung von markerlosen Systemen wird es zunehmend interessant, ob ein solches System zuverlässige Werte auch bei noch unpopuläreren Bewegungen, wie der Kopfbewegung, liefert. Diese treten, bei der heute vorwiegend sitzenden Gesellschaft und im Zeitalter von Nackenverspannungen und der darausAufgrund der verstärkten Bedeutung von Datenschutz in der modernen Gesellschaft und der verstärkten Nutzung von markerlosen Systemen wird es zunehmend interessant, ob ein solches System zuverlässige Werte auch bei noch unpopuläreren Bewegungen, wie der Kopfbewegung, liefert. Diese treten, bei der heute vorwiegend sitzenden Gesellschaft und im Zeitalter von Nackenverspannungen und der daraus resultierenden Bewegungseinschränkungen, mehr in den Fokus. Auch unter dem Gesichtspunkt des Datenschutzes ist es wichtig, nicht nur die Namen der Probanden, sondern auch deren Gesichter in den Aufzeichnungen zu anonymisieren. In der vorliegenden Arbeit wird daher evaluiert, ob das markerlose Bewegungsanaylsesystem Theia mit anonymisierten Dateien ähnliche Ergebnisse erzeugt, wie mit den originalen Dateien. Für diese Studie wurden sechs verschiedene Bewegungen bis zu ihrem Maximalausschlag des jeweiligen Probanden aufgezeichnet. Die Bewegungen hierbei sind Flexion und Extension des Kopfes, Lateralflexion sowie Rotation zu beiden Seiten. Zusätzlich wurde noch ein Durchgang Kopfkreisen aufgezeichnet. Dieser bestand aus dreimaligem Kopfkreisen, welches eine Kombination aus den vorherigen Bewegungen ist. Die anonymisierten Daten wurden mittels eines Algorithmus bearbeitet, welcher das Gesicht der Probanden unkenntlich macht. Dies geschah durch das Schwärzen des Gesichtes oder einem Verschwimmen des Gesichts. Danach wurden die drei Datensätze in Theia verarbeitet und in EXCEL ausgewertet. Dabei kam es vor allem bei der geschwärzten Version bei Flexion und Extension zu großen systematischen und zufälligen Fehlern. Der Mittelwert des systematischen Fehlers ist die Abweichung von 13,62 Grad zu den Originalwerten. Der zufällige Fehler ist im Mittel mit 170,57 Grad stärker abweichend. Im Vergleich dazu liegt der Mittelwert des systematischen Fehlers bei der geblurrten Versionen im Vergleich zu den Originalwerten bei 5,17 Grad. Die geblurrte Version weist zudem seltener signifikante Unterschiede und einen mittleren zufälligen Fehler von 23,43 Grad auf, weshalb diese Version unter geringem Vorbehalt verwendbar ist, die geschwärzte Version jedoch nicht.show moreshow less
  • Due to the increased importance of data protection in modern society and the increased use of markerless systems, it is becoming increasingly interesting to see whether such a system can provide reliable values even for more unpopular movements, such as head movement. These are coming more into focus, given today's predominantly sedentary society and in the age of neck tension and the resultingDue to the increased importance of data protection in modern society and the increased use of markerless systems, it is becoming increasingly interesting to see whether such a system can provide reliable values even for more unpopular movements, such as head movement. These are coming more into focus, given today's predominantly sedentary society and in the age of neck tension and the resulting movement restrictions. Also, from the point of view of data protection, it is important to anonymize not only the names of the subjects, but also their faces in the recordings. Therefore, in the present work, we evaluate whether the markerless motion analysis system Theia produces similar results with anonymized files as with the original files. For this study, six different movements were recorded up to their maximum deflection of each subject. The movements here are flexion and extension of the head, lateral flexion as well as rotation to both sides. In addition, one pass of head circling was recorded. This consisted of three head circles, which is a combination of the previous movements. The anonymized data was processed by means of an algorithm that made the subjects' faces unrecognizable. This was done by blackening the face or blurring the face. Afterwards, the three data sets were processed in Theia and analyzed in EXCEL. This resulted in large systematic and random errors, especially in the blackened version for inflection and extension. The mean value of the systematic error is the deviation of 13.62 degrees from the original values. The random error is more deviant on the mean with 170.57 degrees. In comparison, the mean value of the systematic error for the blurred versions compared to the original values is 5.17 degrees. The blurred version also has less frequent significant differences and a mean random error of 23.43 degrees, making this version usable with little reservation, but the blackened version is not.show moreshow less

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Metadaten
Author:Constanze Bischoff
Place of publication:Offenburg
Year of Publication:2022
Page Number:VII, 64
Tag:Bewegungsanalyse; Datenschutz; Kopfbewegungen; Theia; markerlos
head movements; markerless; motion analysis; privacy; theia
DDC classes:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften
Advisor:Steffen Willwacher
Publishing Institution:Hochschule Offenburg
Granting Institution:Hochschule Offenburg
Date of final exam:2022/02/28
Document Type:Bachelor Thesis
Language:German
Release Date:2022/05/16
Institutes:Abschlussarbeiten / Bachelor-Studiengänge / BM
Open Access: Closed Access 
Licence (German):License LogoUrheberrechtlich geschützt