2017 Fiscal Year Research-status Report
障害物情報を配信する電子マップと連動した視覚障害者の歩行を支援する超音波白杖
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15K01492
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| Research Institution | Maizuru National College of Technology |
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Principal Investigator |
丹下 裕 舞鶴工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50435434)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片山 英昭 舞鶴工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (30280407)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 視覚障害者 / 電子マップ / 超音波白杖 / 障害物検出 / 機械学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度は次の課題を実施した．1．電子マップ配信用サーバの改良と携帯情報端末用アプリの制作 電子マップ上に存在する障害物の緯度・経度情報を携帯情報端末と同期させ，現在位置と障害物の緯度・経度情報を逐次照らし合わせることで，障害物を事前通知するアプリを制作した．2．障害物の認識方法の改良 機械学習の学習に用いる画像と認識に用いる画像において，障害物以外の背景を除去する方法を適用することで，ガードレール，電柱，ポールコーン，道路標識，踏切警報機について，90％以上に認識を行うことを示した．CNNが注目する画像箇所を可視化すGrad-CAM法により，注目箇所に背景画像が含まれていることから，障害物のみの抽出手法を改善することで，認識率の向上が見込める．また画像の明度を補正することで，天候などによる影響を受けず，認識できる可能性を示した．高速な物体検出アルゴリズムの１つであるHaar Cascadesにより点字ブロック候補を取得し，NNにより候補より点字ブロックを抽出する手法により，点字ブロックの98.6％を抽出することができた．また，SSD(Single Shot Multi-box Detector) と呼ばれる一般物体検出アルゴリズムを用いた手法により，点字ブロック上の障害物（カラーコーンとポール）を認識することができ，また認識できた物体の幅を5㎝以内の精度で推定することができた．点字ブロック上ではなく，点字ブロック周辺にある場合の大きさ推定について，今後は検討する予定である．障害物の個所と撮影箇所が異なることを補正するために，単眼カメラを用いた距離計測を行った．障害物がカメラ正面にある場合，撮影箇所と障害部の距離を2～3mで変化させて実験したところ，平均誤差0.07m以下で計測することができた．カメラ正面にない場合について，計測方法の修正を行っている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
視覚障害者が所有する携帯端末から障害物情報を通知するシステムを改良したため時間を要した．また，舞鶴市内の視覚障害者団体の要望等を実現するためにシステムを改良した．本研究の根幹部はすでに出来上がっており，後は各部の連結や試用試験，運用試験のみである．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度は次の課題を実施する．1．検出した障害物情報と電子マップの連動 移動障害物がない環境下において，固定障害物や歩道情報を携帯情報端末のカメラで取得し，本研究で提案するプログラムを実装した画像解析用サーバに送信する．画像解析による障害物検出の後，画像に付加された位置情報を参照し，電子マップ配信用サーバに障害物情報を送信し，電子マップへの反映を確認する．不具合を取り除くことで，サーバの運用試験を実施する．2．全体システムの運用試験とシステムの実証試験 移動障害物を含むような場所において，携帯情報端末のカメラより撮影された位置情報付きの画像を画像解析サーバに送信し，全体システムの運用試験を実施する。また，ユーザベースで改良を加えた超音波白杖と障害物情報を付加した電子マップを連動させ，1つのシステムとして仕上げる．視覚障害者団体の協力のもと，京都府内において本システムの実証試験を実施し，システムの有用性を検証する．また，ユーザへのアンケート調査を実施する．
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| Causes of Carryover |
理由：物品費では，電子マップ配信用サーバから配信される障害物情報を，視覚障害者が所有する携帯端末からアナウンスするシステム作りや，視覚障害者団体の要望を実現するシステム作りに時間を要したため，本来使用するはずであった予算が余った．研究代表者と分担者の旅費については，当初国際学会発表予定であったが，研究の進捗状況の都合により翌年度実施となったため予算が余った．
使用計画：旅費については積極的な学会や研究会発表をして，研究成果を公表する．平成29年度に購入を検討していたNASについては，研究の進捗が芳しくなかったため購入には至らなかった．平成30年度予算を使い，今後の研究に耐えうる容量を持つNASを購入する．これにより，より研究に資するものと考えられる．
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