2017 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of Pedestrian and Personal Mobility Navigation Technology Based on Pre-recorded Route Video
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17H01773
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
亀田 能成 筑波大学, 計算科学研究センター, 教授 (70283637)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北原 格 筑波大学, 計算科学研究センター, 准教授 (70323277)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | コンピュータビジョン / 映像解析 / 一人称映像 / 視覚障がい者 / 歩行支援 / 歩行ナビゲーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，視覚障がい者の外出を促進することを狙って行われているものである．
本研究の実施の枠組みでは，まず準備として，視覚障がい者が歩きたいコース（歩行計画）を決め，そのコースに沿って，ボランティアの方が普通のカメラで映像を事前に撮影する．
視覚障がい者は本研究成果によるカメラシステムを身に付ける．コースに沿って歩くと，システムはコンピュータビジョン技術を用いて，コースのどこまで来たかを正確に推定することが可能になる．
コンピュータビジョンをベースとするアプローチは，屋内外と問わずに稼働できるという利点がある，コース風景の見た目が変わると現在位置推定がうまく行えないという問題点がああった．本年度の取り組みによって，複数のコース映像を統合して活用することが可能となり，この問題を解決することに成功した．この統合においては，映像と位置との照合が作業として手間となるため，１本だけ照合が済んだ映像があれば，２本目以降は位置との照合がなくとも，１本目の照合情報を基に自動的に照合結果を統合していく方法を新たに開発した．本手法では，用いる映像の本数が増えても，それに比例したオンライン処理コストにならないよう工夫してある．
さらに，この結果によるナビゲーション情報を，音声によってフィードバックする機構も実現した．これによって，実際に視覚障がい者が利用可能なレベルでのシステム構築まで到達することができた．
こうしたメインテーマの他，歩行中の前方の安全確認手法についても，研究を進めることができた．
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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
(1)の「映像経路：誰でも簡単に用意できる枠組み」については，撮影者のスキルに頼らないよう，複数映像を統合して利用する枠組みを用意出来た．そうしたことから，順調に進んだと言える．
(2)の「経路上定位：経路線上の定位をロバストに実現」についても，(1)の複数映像による情報量増加を用いてロバストさを向上させることに成功した．
(3)の「空間誘導：空間的にわかりやすい指示による高精度かつ安定な誘導法」については，視覚障がい者のメンタルロードマップの在り方を解析し，それに合わせた適切な情報粒度の音声指示方法を実現し，概ね順調に進展させることができたといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
事前取得映像を利用した本研究計画の手法を，他のセンサーとの組み合わせて頑健化する方向性について取り組んでいきたい．
視覚障がい者は，障害のレベル，年齢，歩行スキルなどが異なると，その支援すべき手法が大きく変えるべきであるという予備調査結果が出ている．また，ナビゲーションの高精度化については，まだ十分であるとは考えていない．そこで，次年度は，特に視覚障がい者へのフィードバック方法について研究を進める予定である．
また，視覚障がい者以外に，パーソナルトランスポーター機器を利用する人々の移動時の支援方法について研究を本格化させていく予定である．
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