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Development of navigation systems for the visually impaired to tell the atmosphere of the surrounding environments

Research Project

Project/Area Number 16K01536
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Rehabilitation science/Welfare engineering
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

TAKIZAWA Hotaka  筑波大学, システム情報系, 准教授 (40303705)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 水野 慎士  愛知工業大学, 情報科学部, 教授 (20314099)
江崎 修央  鳥羽商船高等専門学校, その他部局等, 教授 (30311038)
青柳 まゆみ  愛知教育大学, 教育学部, 准教授 (40550562)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords視覚障がい者支援システム / RGBDセンサ / スマートフォン / 画像処理 / 物体認識 / 視覚障がい者 / 支援システム / Mirosoft Kinect / ASUS XTion PRO LIVE / Intel Realsense R200 / 人物認識 / RGBDセンサー / Kinect / XTion PRO LIVE / 白杖 / ゴーグル / 福祉工学 / 障害者支援
Outline of Final Research Achievements

We developed systems to support the life activities of visually impaired people based on image processing. The research themes are as follows: (1) Development of white cane systems equipped with RGBD sensors: We developed systems that can recognize chairs, stairs, elevators, etc. using small and lightweight depth measuring sensors. (2) Development of object recognition methods using smartphones: We have developed recognition methods of escalators and restroom marks based on time-varying image processing and CNN, respectively. (3) Implementation of user experiments: The user experiments were conducted by blindfolded people to confirm the effectiveness of the proposed systems.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

視覚障がい者を支援するシステムの開発は1960年代から行われているが,その多くは障害物を避けて歩くことのみが主眼で,周辺に存在する物体が何であるのか(例えば,椅子なのかドアなのか)を伝えることはできなかった.本研究で開発した支援システムは画像処理技術を使って環境中の物体を認識し,視覚障がい者に情報提供することができるので,その生活レベルの向上に貢献することができる.

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report

Research Products

(29 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results) Book (1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Stereovision Cane System : Obstacle Detection and Seat Recognition for the Visually Impaired2018

    • Author(s)
      Hotaka TAKIZAWA, Akira KITAGAWA, Mayumi AOYAGI
    • Journal Title

      IIEEJ Transactions on Image Electronics and Visual Computing

      Volume: 2 Pages: 74-81

    • NAID

      130007752816

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Smartphone-Based Escalator Recognition for the Visually Impaired2017

    • Author(s)
      Daiki Nakamura, Hotaka Takizawa, Mayumi Aoyagi, Nobuo Ezaki, Shinji Mizuno
    • Journal Title

      Sensors, Molecular Diversity Preservation International (MDPI)

      Volume: 17 Pages: 1-13

    • NAID

      120007128904

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Spot Reminder System for the Visually Impaired Based on a Smartphone Camera2017

    • Author(s)
      Hotaka Takizawa, Kazunori Orita, Mayumi Aoyagi, Nobuo Ezaki, Shinji Mizuno
    • Journal Title

      Sensors, Molecular Diversity Preservation International (MDPI)

      Volume: 17 Pages: 1-16

    • NAID

      120007134927

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] RGBDセンサを用いた視覚障がい者のための物体認識支援2016

    • Author(s)
      滝沢穂高
    • Journal Title

      日本設計工学会誌

      Volume: 51

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Kinect Cane System: Recognition Aid of Available Seats for the Visually Impaired2019

    • Author(s)
      Hotaka Takizawa, Yusuke Kuramochi, Mayumi Aoyagi
    • Organizer
      2019 IEEE 1st Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SVMとCNNを用いた視覚障がい者のためのトイレマーク検出手法の基礎的検討2018

    • Author(s)
      岩本大樹,滝沢穂高,青柳まゆみ
    • Organizer
      電子情報通信学会福祉情報工学研究会技術研究報告(WIT2018-12_19)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 監視カメラ映像からの白杖使用者の検出に関する基礎的検討2018

    • Author(s)
      真田嘉寿佐,滝沢穂高,青柳まゆみ
    • Organizer
      電子情報通信学会福祉情報工学研究会技術研究報告(WIT2018-12_19)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 視覚障害者のための Lensen Drawing Kit を用いた線作図支援に関する基礎的検討2018

    • Author(s)
      李 誼林,滝沢穂高,小林 真
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告 WIT2018-44
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Preliminary study on line drawing aid with Lensen Drawing Kit for the visually impaired2018

    • Author(s)
      Li Yilin, Hotaka Takizawa, Makoto Kobayashi
    • Organizer
      Tsukuba Global Science Week and Interdisciplinary Workshop on Science and Patents
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Preliminary study on detection of white-cane users from surveillance camera images2018

    • Author(s)
      Kazusa Sanada, Hotaka Takizawa, Mayumi Aoyagi
    • Organizer
      Tsukuba Global Science Week and Interdisciplinary Workshop on Science and Patents
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Lensen Drawing Kit で手描きした三角形の画像認識に関する基礎的検討2018

    • Author(s)
      李 誼林,滝沢穂高,小林 真,青柳まゆみ
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告 WIT2017-66_WIT2017-91
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Lensen Drawing Kit を用いた視覚障がい者のための作図支援の基礎的検討2017

    • Author(s)
      滝沢穂高,小森山郁展,小林 真
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告(WIT2017-1_13)
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Realsense R200 白杖システムを用いた椅子認識の基礎的検討2017

    • Author(s)
      中川翔平,滝沢穂高,青柳まゆみ
    • Organizer
      第43回感覚代行シンポジウム
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 顔と人物の画像検出による視覚障がい者のための人行列の認識に関する基礎的検討2017

    • Author(s)
      中川翔平,滝沢穂高,青柳まゆみ
    • Organizer
      ヒューマンインターフェース学会研究報告集(SIG-ACI-20)
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] k平均法とSVMを用いた視覚障がい者のためのトイレピクトグラムの画像認識手法の基礎的検討2017

    • Author(s)
      岩本大樹,滝沢穂高,青柳まゆみ
    • Organizer
      第18回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会予稿集
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Preliminary study on recognition of restroom signs for the visually impaired2017

    • Author(s)
      Taiki Iwamoto, Hotaka Takizawa
    • Organizer
      Interdisciplinary Workshop on Science and Patents
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Preliminary Study on Seat Recognition by Use of a Realsence R200 Cane2017

    • Author(s)
      Shohei Nakagawa, Hotaka Takizawa, Mayumi Aoyagi
    • Organizer
      Interdisciplinary Workshop on Science and Patents
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SVMを用いた視覚障がい者のためのトイレマーク検出手法の基礎的検討2017

    • Author(s)
      岩本大樹,滝沢穂高,青柳まゆみ
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告(WIT2016-76_95)
    • Place of Presentation
      筑波技術大学(〒305-8521 茨城県つくば市春日4丁目12-7)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] A Preliminary Study on Object Recognition and Obstacle Detection using a Kinect Goggle System for the Visually Impaired2016

    • Author(s)
      Lucas Hideyuki China (University of Tsukuba), Hotaka Takizawa (University of Tsukuba)
    • Organizer
      Visual / Media Computing Conference 2016,2016年度 第44回画像電子学会年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学 国際会議場(〒169-0051 東京都新宿区 西早稲田1-20-14)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Xtion PRO LIVE白杖システムの開発とKinect白杖システムとの物体認識性能の比較2016

    • Author(s)
      中川翔平,滝沢穂高,青柳まゆみ,江崎修央,水野慎士
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告 IEICE-WIT2016-21, IEICE-116
    • Place of Presentation
      山梨大学 総合情報戦略機構 5F多目的ホール(〒400-8510 山梨県甲府市武田4-4-37)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 視覚障がい者のための他の利用者を考慮したエスカレータの認識2016

    • Author(s)
      中村大樹,滝沢穂高,青柳まゆみ,江崎修央,水野慎士
    • Organizer
      MIRU2016 第19回画像の認識・理解シンポジウム
    • Place of Presentation
      アクトシティ浜松展示イベントホール(〒430-7790 静岡県浜松市中区板屋町111-1)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] A preliminary study on image-based recognition of ON/OFF of room lights and elevator buttons for the visually impaired2016

    • Author(s)
      Daiki Nakamura, Hotaka Takizawa, Mayumi Aoyagi, Nobuo Ezaki, Shinji Mizuno
    • Organizer
      Interdisciplinary Workshop on Science and Patents (IWP) 2016
    • Place of Presentation
      筑波大学大学会館(〒305-0006 茨城県つくば市 天王台1-1-1 筑波大学 筑波キャンパス)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Xtion PRO LIVE 白杖による視覚障がい者のための物体認識支援2016

    • Author(s)
      滝沢穂高,中川翔平,青柳まゆみ,江崎修央,水野慎士
    • Organizer
      Japan AT フォーラム 2016 in Akashi
    • Place of Presentation
      福祉のまちづくり研究所(〒651-2134 兵庫県神戸市西区曙町 福祉のまちづくり研究所)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 視覚障がい者のためのエスカレータの認識とスマートフォンへの実装2016

    • Author(s)
      中村大樹(筑波大学),滝沢穂高(筑波大学),青柳まゆみ(愛知教育大学),江崎修央(国立鳥羽商船高等専門学校),水野慎士(愛知工業大学)
    • Organizer
      第42回感覚代行シンポジウム講演予稿集
    • Place of Presentation
      産総研臨海副都心センター別館11階第1,2会議室(〒135-0064 東京都江東区青海2丁目4番7号)
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Xtion PRO LIVE 白杖システムによる上り/下り階段の認識に関する基礎的検討2016

    • Author(s)
      中川翔平,滝沢穂高(筑波大),青柳まゆみ(愛知教大),江崎修央(鳥羽商船高専),水野慎士(愛知工大)
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告(第87回 開催案内: 福祉情報工学研究会,WIT2016-45_62)
    • Place of Presentation
      産総研臨海副都心センター別館11階第1,2会議室(〒135-0064 東京都江東区青海2丁目4番7号)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Book] Causes and Coping with Visual Impairment and Blindness / (Chapter 7) Assistive Systems for the Visually Impaired Based on Image Processing2018

    • Author(s)
      (Editor) Shimon Rumelt / Hotaka Takizawa, Mayumi Aoyagi
    • Total Pages
      147
    • Publisher
      IntechOpen
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.pr.cs.tsukuba.ac.jp/~takizawa/research/theme/theme-j.html

    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.pr.cs.tsukuba.ac.jp/~takizawa/research/research-j.html

    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.pr.cs.tsukuba.ac.jp/~takizawa/research/research-e.html

    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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