2014 Fiscal Year Research-status Report
屋外環境においてロバストなマーカレス重畳表示を用いた観光案内システムの開発
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26330238
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| Research Institution | Okinawa International University |
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Principal Investigator |
根路銘 もえ子 沖縄国際大学, 経済学部, 准教授 (60369197)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤嶺 有平 琉球大学, 工学部, 助教 (00433095)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 拡張現実 / 観光情報案内システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，屋外の史跡において，位置センサ（GPS，電子コンパス）及びモーションセンサ（加速度，ジャイロセンサ）を搭載するスマートフォンを用いてカメラ入力に対する画像認識とセンサ情報を組み合わせる事で，人工物を設置することなく対象の説明を重畳表示するシステムの提案及び開発することを目的とする．
画像認識による方法は高精度な位置合わせが可能である反面，1)認識対象が増加するに従い処理時間及び誤認識が増える，2)対象の撮影方向や日照が大きく変わると認識が困難となる，などの問題がある．本研究では，位置センサにより認識対象を絞り込み，日照変化に対して変化の少ない色情報を取り入れる事で位置合わせの精度向上を狙う．さらに，モーションセンサによりカメラのぶれを検出し，トラッキングのロストを防ぐ．最終的に，実際の観光案内に耐えうるロバストかつユーザビリティの高いシステム開発を目指す．
初年度は，色情報を用いて位置合わせアルゴリズムの改善を計り，日照変化の影響を大きく受ける屋外において，位置合わせ精度が向上することを明らかにした．さらに，モーションセンサを用いることでユーザの動きに対する追従性が向上することを確認した．
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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
本研究は，カメラで撮影した映像に対してリアルタイムにアノテーション(注釈または説明)を重畳表示するシステム開発を目的とする．実現に当たっては，画像がどこからどの方向に撮影されているかを高速かつロバストに推定する必要がある（自己位置姿勢推定と呼ばれる）．
初年度は，色情報を用いた特徴点マッチング手法を実装及び評価し，日照が大きく変化する環境において位置合わせ精度が向上することを確認しているため，「概ね順調」とした．
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| Strategy for Future Research Activity |
2年目は，色情報を用いた位置合わせアルゴリズムの改善とより多くの環境を想定した評価実験を行う．これまでの評価実験により，位置合わせの精度は撮影対象となる物体の形状により変化することがわかっている．より多くのシーンに対して評価実験を行う事で精度低下の要因を明らかにし更なる改善を試みる．また，当初予想した通り，認識対象となる物体の手前に別の物体がある場合，偽のエッジが検出され認識精度が大きく低下することを確認した．そこで，特徴量データベースを作成する際の３次元再構成を特徴点単位ではなくピクセル単位で行う事で詳細な３次元モデルを作成し，偽のエッジを排除するアルゴリズムの開発を行う．
最終年度は，ユーザインタフェースの開発及び評価実験を行う．対象物体に対して，単純に3次元グラフィクスを重畳表示するだけであれば，単に推定されたカメラの位置姿勢に基づき3次元モデルを描画するだけで良い．しかし，文字情報を表示する際には，対象オブジェクトを情報で隠さないよう位置を調整する必要がある．さらに，位置調整により頻繁に文字が移動してしまうと視認性が悪化するため，適切な感度設定が必要となる．
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| Causes of Carryover |
当初予定していた備品の購入価格を抑える事ができたため，残額が生じた．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度購入予定のデスクトップパソコンに関して，スペックの高いデスクトップパソコンを購入する予定である.
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