講義自動撮影システムを用いた遠隔講義支援環境の構築に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12680215
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 菅沼 明 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教授 (70235852)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 有田 大作 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助手 (70304756) ; 谷口 倫一郎 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (20136550)
• Keywords: 画像処理応用 / 遠隔講義支援 / 講義自動撮影 / アクティブカメラ / 講義の状態推定

Research Abstract

講義自動撮影システムの構築を目指し、今年度は下の項目の研究を行った。
1.教師が行う講義を分析し、学生に説明対象を知らせる教師の動作の分析を行った。さらに、講義の状況に応じたカメラワークの戦略を検討した。
講義の自動撮影を行うシステムを設計するためには、対象となる講義を十分に分析しなければならない。そのために、板書を行う動作を対象にして、画像処理や音声認識の技術を使用して最新の板書領域を抽出する手法の設計を行った。さらに、黒板の状態によってどのような映像をとるべきであるかの検討を行った。
2.講義中の教師の状態を計算機によって認知するための基礎技術の検討を行った。
カメラが捉えた動画像中の移動物体を教師と見倣して、背景差分の技法を用いて教師の像を抽出し、教師動作を推定する手法の検討を行った。今年度は教師の板書動作の開始・終了の判定に重点をおき、黒板上の変化を検出することで、教師が書いた最新の板書領域を抽出する手法を構築した。この手法を用いて最新の板書領域にズームインするプロトタイプシステムを構築した。
3.学生が講義を見直せるように、自動撮影した映像から重要なシーンを静止画で切り出し、学生に提示する仕組みの構築を行った。
学生の理解力は個人差があるので、遠隔地にいる学生が見たい板書の場所は個人によってことなる。これに対処するために、最新の板書領域を含む一定の大きさの映像を静止画にキャプチャし、学生の要求に応じて静止画を提示するプロトタイプを作成した。

Research Products

• [Publications] 錦織修一郎 et al.: "黒板講義を対象とした講義自動撮影システムの構築"信学技報パターン認識・メディア理解(PRMU). 発表予定. (2001)
• [Publications] 菅沼明 et al.: "XMLドキュメントからの練習問題自動生成システム:AEGIS"第4回マルチメディア時代の新しい教育研究会. 24-31 (2001)
• [Publications] Tsunenori Mine et al.: "The Design and Implementation of Automatic Exercise Generator with Tagged Documents based on the Intelligence of Students : AEGIS"Proceedings of International Conference on Computers in Education. 651-658 (2000)
• [Publications] Akira Suganuma et al.: "An WWW-based Supporting System Realizing Cooperative Environment for Classroom Teaching"Proceedings of World Conference on the WWW and Internet. 830-831 (2000)
• [Publications] 錦織修一郎 et al.: "黒板講義を対象とした遠隔講義のための講義自動撮影システムの構築"信学技報教育工学(ET2000). 100,352. 63-70 (2000)
• [Publications] Akira Suganuma et al.: "Development of a Computer Aided Cooperative Classroom Environment"Proceedings of World Conference on Educational Multimedia, Hypermedia and Telecommunications. 1798 (2000)