2014 Fiscal Year Research-status Report
視野障害学生のためのHMDシステムの研究-視線移動を考慮した健常者視野の提供-
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26350292
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| Research Institution | Kinjo University |
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Principal Investigator |
川邊 弘之 金城大学, 社会福祉学部, 教授 (60249167)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 視覚障害 / 学生支援 / 視野狭窄 / 視線追跡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究を含む進行中の研究プロジェクトの目的は、視覚障害学生が大学の授業を不自由なく受講できるシステムの構築である。この研究プロジェクトでは、視野狭窄者のためのカメラとHMD(Head Mounted Display)を用いて健常者の視野を提供する支援メガネを製作してきた。そこでは、カメラからの映像がHMD内で視野狭窄の状況に応じて縮小表示される。問題になったのは目の疲れであり、その原因は眼球を動かさずに小さな映像を凝視し続けることである。そこで、本研究では眼球運動に合わせてその視線の先に映像を表示しようとしている。HMDの内側の超小型カメラで眼球運動による視線の移動を検出し、映像の表示位置を視線の先に移動させることで、HMD装着者の疲労軽減を目指している。
平成26年度は、研究目標「【１】HMDの内側への超小型カメラの組み込み」に向けた研究に着手する一方、「【２】眼球運動の検出」と「【３】HMDでの映像の表示位置の変更」に向けた研究にも着手した。
【１】HMDの内側への超小型カメラの組み込み：HMDの内側に組み込むため、いくつかのUSBカメラを分解し、カメラ部分を取り出した。取り出したカメラ部分はいずれもそれなりの大きさで、超小型といえるほど小さくはなかったので、当方所有のHMDの内部に取り付けることができていない。
【２】眼球運動の検出： USBカメラで眼球運動を検出するソフトウェアを書いている。黒目（角膜）と白目（結膜）の色の違いを利用することで、眼球周辺が明るい場合、検出は可能である。暗い場合の検出方法が課題になっている。
【３】HMDでの映像の表示位置の変更：外部からの入力で映像の表示位置を移動させるソフトウェアの試作版を書いた。これは、平成27年度に実施予定であったが、【２】での表示系のプロトタイプが必要になったため、急遽、手掛けた。
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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
平成26年度は、研究目標「【１】HMDの内側への超小型カメラの組み込み」に向けた研究に着手する一方、「【２】眼球運動の検出」と「【３】HMDでの映像の表示位置の変更」に向けた研究にも着手した。【３】は平成27年度に実施予定であったが、【２】での表示系のプロトタイプが必要になったため、急遽、手掛けた。
【１】HMDの内側への超小型カメラの組み込み：HMDの内側に組み込むため、いくつかのUSBカメラを分解し、カメラ部分を取り出した。取り出したカメラ部分はいずれもそれなりの大きさで、超小型といえるほど小さくはなかったので、当方所有のHMDの内部に取り付けることができていない。一方、新たなHMDが多くのメーカーから平成27年度に発売されることが発表されたので、それらの市販を待って平成26年度内のHMD購入を控えた。そのため、ここに計上していた経費を平成27年度へ繰り越した。この項目は平成26年度の中心課題であったので、研究の進展に多少遅れが生じている。
【２】眼球運動の検出： USBカメラで眼球運動を検出するソフトウェアを書いている。黒目（角膜）と白目（結膜）の色の違いを利用することで、眼球周辺が明るい場合、検出は可能である。暗い場合の検出方法が課題になっている。申請し購入したノート型ワークステーションでプログラム開発を行っているが、ノート型であるため、プログラム開発には多少非力なところがあることが分かった。この項目はおおむね順調に進展している。
【３】HMDでの映像の表示位置の変更：外部からの入力で映像の表示位置を移動させるソフトウェアの試作版を書いた。この項目は平成27年度の中心課題であったので、取りかかりが前倒しになっている。従って、当初の計画以上に進展している。
以上のことから、研究計画はおおむねおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度は、研究目標「【１】HMDの内側への超小型カメラの組み込み」、「【２】眼球運動の検出」、「【３】HMDでの映像の表示位置の変更」に向けた研究を継続する。
【１】HMDの内側への超小型カメラの組み込み：繰り越した研究費で組み込むのに適当なUSBカメラとHMDを入手し、平成26年度の経験を活かしハードウェアを製作する。
【２】眼球運動の検出：ハードウェアの製作と並行し、ソフトウェアも開発する。瞳の検出と視線方向の決定がこの項目の中心である。平成26年度の研究を発展させることで実現できると考える。ただ、ソフトウェア開発において、ノート型ワークステーションの非力さが気になったので、現有のデスクトップ型ワークステーションもソフトウェア開発に活用する。その際、画像解析のためにハードウェアの増強を行う。
【３】HMDでの映像の表示位置の変更：予定を前倒しして、平成26年度に着手済みである。【２】で視線方向が決定できれば、その情報で映像の表示位置を変更することが可能になる。本格的な進展は平成28年度になる。
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| Causes of Carryover |
HMDの購入において、平成26年度内の購入を控えた。これは、新たなHMDが多くのメーカーから平成27年度に発売されることが発表されたので、それらの市販を待ったためである。平成26年度の研究では、既に所有していたHMDを利用したため、研究計画への影響は軽微であった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
HMDの購入において、当初計画での購入予定の製品に加え、平成27年度新発売の製品を入手する。
ソフトウェア開発において、申請し購入したノート型ワークステーションの非力さが気になったので、現有のデスクトップ型ワークステーションもソフトウェア開発に活用する。その際、画像解析のためにハードウェアの増強を行う。
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