2011 Fiscal Year Annual Research Report
ロボットとユーザの知識共有を手助けする画像トランシーバ開発
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21700181
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| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
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Principal Investigator |
高氏 秀則 室蘭工業大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90431329)
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| Keywords | 画像情報処理 / 知能ロボティクス / 画像投影 / 画像補正 / 情報提示 / ユーザーインタフェース / 移動物体追跡 / パーティクルフィルタ |
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| Research Abstract |
1.移動物体への画像投影手法の高速化
移動物体への画像投影の実現には高速な移動物体検出と移動物体追跡手法が必要となる。
【移動物体検出】
複雑な背景下において対象物体を検出するために、背景差分(背景画像と入力画像のRGB値の差)を特徴量として利用するパーティクルフィルタを設計した。対象物体の移動に対応するため、低解像度画像を用いることで処理の高速化を実現した。
【移動物体追跡】
移動物体追跡手法として対象物の色(RGB値)を特徴量としたパーティクルフィルタを実装した。背景差分による移動物体検出(検出モード)から色特徴を利用した移動物体追跡(追跡モード)への円滑な自動移行を実現するため、パーティクルフィルタの尤度の平均値を利用したモード移行手法を開発した。
2.画像トランシーバの適応限界調査
画像トランシーバの応答速度(遅延時間)と比較して対象物の移動速度が速い場合、対象物の画面外への移動(フレームアウト)を避けるのは困難である。そこで、PC制御が可能なパンチルト雲台にカメラを搭載し、対象物を画面中央に捕らえるように雲台を制御することで、対象物のフレームアウトを防止した移動物体追跡を実現した。
3.ロボットとの知識共有システムの開発
実物体への画像投影による情報提示により、ディスプレイ利用時のユーザへの負担軽減とロボットとの円滑なコミュニケーションを実現するためには、ユーザー視点における投影画像のゆがみを取り除く必要がある。画像トランシーバで撮影したARマーカ画像とARToolKitを利用して実物体の位置姿勢情報を取得し、この情報に基づき投影画像に幾何学的な補正を行う事によって、ユーザー視点から見たゆがみを補正しユーザーへの正確な情報提示を実現した。
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