2020 Fiscal Year Research-status Report
Wearable markers for high-speed tracking of dynamic fingers
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18K18089
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
末石 智大 東京大学, 情報基盤センター, 特任講師 (80807842)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 高速ビジョン / マーカー / 姿勢推定 / 三次元トラッキング / 高速画像処理 / ジェスチャー認識 / 再帰性反射 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，広範囲に移動する人間の手指の姿勢情報を高速画像処理によって取得するため，その高速性の補助となる装着型マーカーを実現することである．一般のマーカーレスジェスチャー認識とは異なり，ミリ秒オーダの即時応答性が要求される拡張現実感やロボット協調動作への応用を意図したものである．本年度は昨年度まで進めていた指輪・ネイル型マーカーの検討を踏まえて，新しい指輪型マーカーの理論検討・設計・試作を進めた．
従来検討していたドット特徴量を用いた設計では主に解像度の面で限界が近いと考えられたため，ドットとは異なる曲線，特に楕円を用いた設計を新たに考案した．本設計を包含する特許出願も行った．各ドットは個別のものとして認識するために一定の間隔を空ける必要があり集積度増加が困難であったのに対し，楕円を用いた連続的な特徴はマーカー設計・画像処理両面から集積度が高めやすい．本年度は複数の立体的楕円を組み合わせた指輪型マーカーを設計し，画像処理性能に関してシミュレーションベースで姿勢推定がある程度可能であることを確認した．また，マーカー製作に関してもチタンを用いた3Dプリントによって十分細く軽量で，装着性の高い指輪としての製造が可能であることを確認した．
装着性や遮蔽性に対して高い性能があると期待される新しい設計の指輪型マーカーに関して，マーカー製作・画像処理両面で知見の整理が進展しており，高速性の検証や更なる応用展開へと進めていく予定である．
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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
当初の計画ではドットベースのマーカーを想定していたが，解像度面での限界という観点もあり，新しい曲線・楕円ベースのマーカーを新規に提案できた．高速性などの検証は順次行う必要があるが，元々のモチベーションである自然な装着感のある装着性の高いマーカーというコンセプトに適合した提案が出来ており，シミュレーション・実機両面で検証が進められている．以上から総合的に踏まえると，おおむね順調に進展している状況であると考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
新しい楕円ベースのリング型マーカーにフォーカスして研究を進める．新しいマーカーの設計や高速画像処理性能を検証・評価し，拡張現実感やロボットといった低遅延性が有効な応用展開へと結びつけられるようなアプリケーション化も目指す．
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症対策により，出張機会が消滅してしまい旅費としての使用機会が激減してしまったことが大きな要因である．また同様に在宅勤務の要請から本年度は理論検討やシミュレーションベースの検討を主としたため，物品費の支出も結果的に抑えられた．次年度使用額は，新しく提案したマーカーを実機ベースで積極的に検証し対外発表するために充てる予定である．
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