2016 Fiscal Year Research-status Report
能動的な安全学習と安全作業のためのスマート化学実験環境に関する研究
| Project/Area Number |
15K00265
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
|---|
Principal Investigator |
藤波 香織 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10409633)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 安全教育 / 拡張現実感 / 映像要約 / ウェアラブル端末 / プロジェクタ / スマート空間 / 情報通知 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
下記の3項目について実施した．
１）前年に引き続き，実験器具の把持直前や操作中に手先に情報を提示することによる危険回避と安全学習のための道具作りとして，前腕の状態（姿勢）に関わらず最も視認性が高い場所に情報通知を行うための，「手首全周型前腕姿勢適応情報通知機構（Whole wrist circumference pose-aware visual notification system）」の改良と，拡大した規模の実験を行った．リング状に配置した10個の加速度センサを用いたフルバージョンで約9割の試行で被験者が適切と考える場所から約2cm以内のずれで情報通知位置を決定でき，さらに適切な特徴量とセンサ位置を選ぶことで，1個のセンサでも10個を用いたのと同等の性能を発揮できることを明らかにした．
２）前年に引き続き，卓上への情報投影時に卓上物への情報の重なりによる視認性劣化の影響を最小限に抑えるための情報投影位置決定手法（VGD法）の改良を進めた．特徴量の見直しを行い，投影面の輝度差や凹凸に加えて，投影情報の描画色と投影面の色差と物体の物陰に重畳するラベルの割合を加えた．RandomForestによる視認性評価器を構築して評価したところ，精度が0.73となり前年手法の0.66より向上が図られた．
３）前年に引き続き，卓上作業状況を記録した動画からの作業状況振り返りを目的とした，振り返りのための静止画判定法の改良を進めた．「盛り上がり」と「興味状態」に加えて他者との「会話状態」の検出を試みた．会話状態判定には画像中の人数と表情，マイクからの音声から得られる30次元の特徴量を入力に用いた分類器により実現した．実験の結果，88％程度の割合で会話区間の特定が可能であり，笑顔や人数と比較して，音量が重要であることが示唆された．また，ブレやアングル構図の善し悪しの評価手法を調査した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では，中等教育から高等教育前期程度の学習者による実験作業時の危険回避能力を強化することを目的としたスマート実験室を対象としている．特に，既存の環境に容易にフィットし実験作業時の制約を考慮したシステム構築技法の確立を目指している．上記の研究実績はこれを満たしている．
|
| Strategy for Future Research Activity |
以下を行う．なお，計画最終年度であるため，化学実験室・実験作業を模した環境下での評価を行う．
１）腕輪型情報通知装置は安定性を向上し，通知タイミングや通知場所と情報知覚と記憶の関係についての実験を行う．
２）視認性を考慮した情報投影位置決定については，机上の物体の凹凸形状を表現する特徴量の考案を行い，実時間動作するシステムとして実現する．
３）記録した動画からの作業振り返りのために，「驚いた」状態を動画と身体に装着したセンサから検出する手法を開発する．
|
| Causes of Carryover |
・国際会議発表2件を2016年度中に予定していたが適切なものがなかったため，出張費に相当する額が未使用となった．
・論文誌への英文校正と掲載費を計上しており，投稿したものの2016年度中に採否が判明しなかったため，未使用となった．
・動作検証用PCは既存のものを使用していたため，支出がなかった．
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
・既に国際会議発表が2件決定しており，また今後2件の投稿と年度内の発表を予定しているため，この参加費と旅費に使用する．
・論文誌についても年度内に掲載が決定するよう進めており，英文校正と掲載費に使用する．
・収集したデータの増量に伴い機械学習の処理負荷が増大してきているため，高性能な評価用PCの購入を行う．
|
