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School of Engineering

ZHAW School of Engineering testet System zur Personenzählung für Winterthurer Musikfestwochen

Das ZHAW-Institut für Signalverarbeitung und Drahtlose Kommunikation (ISC) untersuchte zusammen mit den Organisator:innen der Winterthurer Musikfestwochen, wie sich die Festivalbesuchenden effektiv und verlässlich zählen lassen. Dafür haben sie ein kommerzielles Zählsystem mit einem eigens entwickelten Zählsystem mit StereoVision-Kameras verglichen.

Die StereoVision-Kameras sind an den Eingängen der Winterthurer Musikfestwochen oberhalb der Besuchenden angebracht. Bild: ZHAW

Bisher wurden bei den Winterthurer Musikfestwochen die Besuchendenzahlen manuell an den Eingängen erfasst, was nicht zu sehr genauen Zählungen führte. Eine Zählung in Echtzeit der Personen auf dem verwinkelten Gelände ist für den Konzertbetrieb aber wichtig, um im Notfall die Fluchtwege und Notausgänge optimal nutzen zu können. Die Suche nach einer zuverlässigeren Methode führte die Verantwortlichen zu den Forschenden des ZHAW-Instituts für Signalverarbeitung und Drahtlose Kommunikation. «Ich habe von den MFW-Organisator:innen erfahren, dass sie die Methode zur Publikumszählung erneuern wollen. Und da wir in diesem Bereich forschen, haben wir uns für eine Zusammenarbeit entschieden», erklärt Simon Moser, der an der ZHAW School of Engineering im Bereich Digitale Signalverarbeitung und Mobilkommunikation forscht und auch als Freiwilliger Helfer bei den Musikfestwochen mitarbeitet. Kommerzielle Messsysteme für die Personenzählung gibt es bereits. Diese wurden jedoch hauptsächlich für trockene, helle und konstante Umgebungen entwickelt und wurden verstärkt während der Corona-Pandemie an Eingängen von Supermärkten aufgestellt, um die Anzahl der Kund:innen im Blick zu behalten.

Zwei Methoden unabhängig voneinander getestet

«Wir von der ZHAW haben deshalb vorgeschlagen, das von den Musikfestwochen favorisierte kommerzielle Zählsystem mit unserem eigenen Ansatz mit StereoVisions-Kameras zu vergleichen. StereoVision-Kameras lassen sich wie zwei menschliche Augen erklären, wodurch sich räumliche Aufnahmen erstellen lassen. Mit ihren zwei Objektiven können die Kameras die Distanz zu einem Objekt berechnen und damit eine Art Tiefenkarte erstellen. Somit werden die einlaufenden Personen als Säulen dargestellt, wodurch sie sich automatisiert zählen lassen. «Ausserdem testeten wir unabhängig davon eine Methode, die mit Zählungen von Bluetooth-Geräten arbeitet», sagt Moser. Diese Methode hat das Team aufgrund von Hardware-Beschränkungen jedoch aufgegeben müssen. Dieser Ansatz hätte den Vorteil gehabt, dass er ohne Kameras auskommt, «was allein schon aus datenschutzrechtlicher Sicht ideal gewesen wäre», ergänzt Moser. Denn via Bluetooth können alle Endgeräte erfasst werden, ohne dass Rückschlüsse auf die Personen gemacht werden können, denen die Geräte gehören.

Für den Vergleich zwischen dem frei erhältlichen Zählsystem und dem selbst konstruierten System mit den StereoVisions-Kameras entwickelte ISC-Mitarbeiter Stefan Reuteler einen Algorithmus für die Publikumszählung. «Zusätzlich schaute er sich viele Bilder einzeln an und notierte jede:n Besucher:in, der:die über die Linie ging einzeln und erstellte damit reale Zahlen, mit denen er die Ergebnisse der StereoVision-Kameras verglich und der Algorithmus so weiter optimiert werden konnte», erklärt Moser das Vorgehen.

Neues Zählsystem erstmals im Einsatz

Nach der Optimierung des Algorithmus und dem Abgleich aller Ergebnisse stellten die Forschenden fest, dass die Resultate des selbst entwickelten Systems mit den manuell erhobenen Zahlen übereinstimmten. Die von den eigenen StereoVision-Kameras gesammelten Zahlen stimmten wiederum mit den Ergebnissen des kommerziellen Zählsystems überein. «Damit konnten wir nachweisen, dass das kommerzielle Zählsystem zuverlässig funktioniert. Dieses ist 2024 nun erstmals bei den Winterthurer Musikfestwochen im Einsatz. Die gesammelten Daten können wir dann für weitere Crowd-Management-Projekte nutzen», fasst Simon Moser das Ergebnis zusammen.