2016 Fiscal Year Research-status Report
掲示された案内図を利用する屋内位置推定と歩行者ナビゲーション
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15K12014
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
菅谷 至寛 東北大学, 工学研究科, 准教授 (80323062)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大町 真一郎 東北大学, 工学研究科, 教授 (30250856)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 歩行者ナビゲーション / 位置推定 / ユビキタスコンピューティング / computer vision |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，屋外ナビゲーションが広く一般に普及してきているのに対し，屋内での歩行者を対象としたナビゲーションが利用可能な場所は非常に限られており，まだあまり普及していない．この理由として，電子化された屋内マップがあまり整備されていないことや，測位のためのインフラの設置管理やデータベース構築が必要になることが挙げられる．
本研究ではこれらの問題を解決し，電子化された屋内マップが提供されていない施設でもスマートフォンのみで屋内歩行者ナビゲーションを実現することを目指している．ユーザーがフロアマップを含む案内板をスマートフォンのカメラで撮影し，これを解析することでナビゲーションのための電子マップとして使用する．さらに，相対的な位置の変化を得られる歩行者デッドレコニングと粒子フィルタによるマップマッチングを組み合わせることでナビゲーションを実現する．
以上のフレームワークを前年度に実装し，基本的なアイディアが動作可能であることは確認している．しかし，撮影されたフロアマップは正確でない場合があり，それに起因する問題が発生することが分かった．そこで当該年度では正確でないマップに対応するために，案内板画像の解析及びマップマッチング手法の改良を行った．案内板画像の解析に関しては，通路の方向と広場を検出する通路属性抽出処理の追加と，これまで手動で行っていたマップ領域抽出の半自動化を行った．マップ領域抽出では，ユーザーによって指示されるガイドを利用して半自動でマップ領域を抽出する．マッチングに関しては，通路属性を利用し粒子の全消滅を防ぐような仕組みの追加を行った．また，案内板画像サンプルの拡充も継続して行っている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度は，「案内板画像の解析」および「粒子フィルタによるマップマッチング」に対し，不正確なマップに対応するための改良を行った．「案内板画像の解析」に関しては，通路の方向や広場を検出する通路属性抽出処理を追加したことに加え，これまで手動で行っていた地図領域の推定をユーザーによる簡単なガイドを用いて半自動可化するための手法を開発した．「粒子フィルタによるマップマッチング」に関しては，通路属性の利用と粒子の拡散処理を導入することによって，位置推定精度を向上させることができた．
これらの成果の一部は既にスマートフォン上で動作しており，おおむね順調に進展していると言える．
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度までに案内板画像の解析手法の開発を行っており実際にパソコン上では動作しているが，動作速度に問題があるためスマートフォン上に実装できるように改良を行う．また，通路領域の推定ではこれまでヒューリスティックな手法を用いているが，これは実際に動作可能であることを検証することを優先したこと，サンプルデータが不足していたことが理由である．このヒューリスティックによる方法でも特定のタイプの案内板画像に対してはある程度うまく動作しているが，パラメータは手動で決定しており多種多様な案内板画像に広く対応していくことは難しい．これまでに案内板画像データの拡充を行いサンプルデータがある程度得られたため，本年度は学習を用いた手法の導入を検討する．
さらに，提案するフレームワーク全体をスマートフォン上に実装し，撮影した案内板画像の解析からナビゲーションまで一貫して動作するデモアプリを作成する．
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| Causes of Carryover |
次年度使用額は，今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成29年度請求額と合わせ，平成29年度の研究遂行のために使用する予定である．
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