2020 Fiscal Year Research-status Report
Research of Braille Reading Method using Pressure Sensor
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19K12917
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| Research Institution | Nagano National College of Technology |
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Principal Investigator |
伊藤 祥一 長野工業高等専門学校, 電子情報工学科, 准教授 (10369978)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤澤 義範 長野工業高等専門学校, 電子情報工学科, 教授 (00342494)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 点字 / ウェアラブルデバイス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
点字の凸点の情報を感圧センサから取り込む際に、昨年度まではWindows用の専用ソフトウェアを使って取り込んだものをCSVデータとしてエクスポートし、USBメモリなどを経由してウェアラブル点字リーダーのソフトウェアに読み込ませるという作業が必要であった。感圧センサの開発会社と協力し、Windowsでのみ動作していた独自仕様のデバイスドライバを移植性の高い形に再実装してウェアラブル点字リーダーのソフトウェアと結合させることに成功した。これにより、点字を感圧センサに押し当てて水平に動かすことで凸点の情報をリアルタイムにウェアラブル点字リーダーのソフトウェアに取り込むことが実現できた。
感圧センサから取り込んだ信号は1つのフレームが60×60ピクセルで1ピクセルあたり16ビットのデータである。50ミリ秒ごとに1フレームの割合で点字の単語を1つとりこむと50－400フレームとなる。これらのデータから点の位置を特定し、移動量を推測しつつフレームを結合することで点の配置データを得る。横方向に点の間隔を推測して2列ごとに切り分けることで点字1つごとに切り出す。これで文字としての意味をもつ点字の並びが得られるので後はこれを日本語に翻訳すれば点字リーダーになる。今回実装した手法では、テストした点字の単語のうち、約半数を正確に取り込むことができた。1文字目の1列目が空列であったり、最後の文字の2列目が空列である場合も適切に空列を挿入して処理することができる。
人間の指で点字をなぞるという特性上、センサへの力の伝わり具合が均等でなく、現在の手法ではまれに点があるべきでない場所に点があるように判定されてしまったり、逆に点があるべき場所に点が欠落してしまうという現象があり、これが正しく読めない原因となっている。次年度は読み取りの精度を向上させるための検討とセンサの物理的な改良を検討する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
感圧センサから直接連続的な圧力分布データを取り込むためのデバイスドライバを実装し、点字の単語をなぞって読み込むソフトウェアが完成した。感圧センサで点字をなぞったときに生成される連続的な圧力分布データを結合して文字としての点字の1文字1文字を再構成するアルゴリズムの基本は完成し、実際に動作確認することができた。当初の計画ではアルゴリズムの実装と並行して、現在は15cm四方の基板に固定されている感圧素子を指先に装着できる形に加工し、ウェアラブルタイプのセンサを試作して点字を取り込む実験を予定していたが、コロナ禍による影響で十分な打ち合わせと技術的なすりあわせが進まず試作版を作ることができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
感圧センサの素子部分を回路基板から切り離して指先に装着できる形に加工し、実際に指で点字をなぞったときのデータを取り込んで点字に再構成する実験を行う。現在は点字を印刷したステッカーをアクリル板に貼り付けたものをセンサに押し当ててずらすという形で点字を指先でなぞる様子を模擬した実験をおこなっているが、実際に指先に装着して点字をなぞったときのデータを分析する。指先の力の伝わり具合が均等でないことによる点の欠落などの読み取りエラーも現時点で典型的なものが何パターンかわかっているので、実際に指先に装着して点字をなぞった場合のデータに対して読み取り精度を向上させるためのアルゴリズムの修正を検討する。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍による影響でセンサ開発会社との打ち合わせ・技術的なすりあわせがほとんどできず、センサの改修費用として計上していた予算と旅費がほぼ手つかずの状態となった。センサ開発会社の内諾はすでに得られているため、R3年度はセンサを回路基板から切り離して指先に装着できる形に加工するための改修費用として執行できる見込みである。
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