2013 Fiscal Year Annual Research Report
高リスク作業の支援に対応可能な高信頼拡張現実感技術の開発
| Project/Area Number |
23240016
|
|---|
| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
加藤 博一 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (70221182)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石井 裕剛 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教 (00324674)
中村 英一郎 産業医科大学, 医学部, 講師 (10412644)
天野 敏之 和歌山大学, システム工学部, 准教授 (60324472)
藤澤 誠 筑波大学, 図書館情報メディア研究科(系), 助教 (90508409)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | バーチャルリアリティ / 可視化 / 拡張現実感 / 作業支援 |
|---|
| Research Abstract |
全体としては，前年度開発したアルゴリズムや装置を改良し，精度などの向上を目指した．
奈良先端大グループでは，腰椎の位置姿勢の高精度推定手法に対しては，筑波大グループで開発したＣＴボリューム変形手法を組み込み，精度の向上を行った．また，鏡面物体の位置姿勢推定手法に関しては，昨年度新たに考案した手法を実装し，また，特徴点ベースの手法も新たに実装し，その評価を行った．
筑波大グループでは，最終的なシステムに必要となる物理シミュレーション技術の開発を進め，新たにボリュームデータ作成のための弾性変形シミュレーションシステムを開発した．また，昨年に引き続いてシミュレーション結果からの境界抽出・追跡手法に関してその成果を発表した．
和歌山大グループでは，高リスク環境での作業員のユーザ視認性を向上させる技術として，プロジェクタとカメラの瞳位置を一致させた一体型のプロジェクタカメラ系を製作した．また，プロジェクタカメラフィードバックによる逐次的な処理によって，スポットライトのように扱えるプロジェクションマッピング技術を確立した．
京都大グループでは，環境の変化を自動的に認識してトラッキングに用いる自然特徴 点データベースを更新する手法を実現し，原子力発電プラント内で性能評価実験を行った．その結果、ポンプの移動などの環境の変化を正しく認識し，適切にデータベースを更新できること，マーカを用いた手法と同等の精度でトラッキングを実行できることを確認した．また，点群形状情報と深度カメラを用いたリローカリゼーション手法も実現した．
産業医科大グループでは，奈良先端大グループによって開発された腰椎の位置姿勢の高精度推定手法を診断に応用するための可視化手法や診断用の評価指標について検討を行った．さらに，実際に診断の現場での利用を想定した，有効性の確認するための評価実験に着手した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
・腰椎の高精度位置姿勢推定技術がほぼ完成し，実用を想定した評価実験を残すだけとなった．また，その評価実験に関しても，すでに着手することができた．
・新たにボリュームデータ作成のための弾性変形シミュレーションシステムを開発することができており，これにより患者姿勢に合わせた体内組織の変形をシミュレートすることが可能となった．
・大型の液晶プロジェクタと大掛かりな光学系が必要であった装置を小型で一体化した扱いやすい筐体に実装した．また，提案手法を実装して動作の確認を行うこともできた．ただし，従来の装置と比べると制御性能は満足行くものでなく，さらなる改善が必要でとなっている．
・環境の変化を認識してデータベースを自動的に更新する手法を実現し，原子力発電プラント内での性能評価実験まで計画通りに実施できた．ただし、手法をリアルタイムで実行するためには高性能なノートパソコンが必要であるため，実用化するためには処理を並列化するなどの対策が必要となっている．
|
| Strategy for Future Research Activity |
本プロジェクトの最終年度として，これまでに開発したアルゴリズムや装置を統合しシステム化を行ったり，有効性についての評価を実施する．
また，物理シミュレータに関しては，変形システムの計算速度をさらに向上させるとともに，局所的なパラメータ変化などにも対応できるようにすることで様々な状況に耐えられるようにすることを目指す．
原子力発電所における作業支援システムに関しては，これまでに開発してきた自走ロボットとレーザレンジファインダを用いてトラッキングに必要な点群形状と自然特徴のデータベースを構築する手法，環境の変化を認識してデータベースを自動的に更新する手法等を組み合わせ，原子力発電プラント内で利用可能な拡張現実感を用いた解体作業計画支援システムを実現する．
|
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Augmented Reality X-rayInteraction in K-12 Education2013
Author(s)
Marc Ericson C. Santos, Angie Chen, Mitsuaki Terawaki, Goshiro Yamamoto, Takafumi Taketomi, Jun Miyazaki, Hirokazu Kato
Organizer
the 13th IEEE International Conference on Advanced Learning Technologies (ICALT2013)
Place of Presentation
Beijing, China
Year and Date
20130715-20130718
-
-
-
-
-
-
