2014 Fiscal Year Research-status Report
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26350690
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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, その他部局等, 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, その他部局等, 准教授 (00342494)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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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 |
本研究の目的は、点字を指先でなぞるだけで日本語音声に変換するためのウェアラブルデバイスを開発することである。これを実現するために、以下の6点が技術的なポイントとなる。
1. 点字を読み取るセンサ ／ 2. センサ入力を点字のかたまりとして認識する ／ 3. 点字の並びを日本語テキストに変換する ／ 4. 日本語テキストを音声として発話する ／ 5. 音声データを無線でヘッドホンに伝える ／ 6. 1～5を身体に装着可能な小型コンピュータ上に実装する
H26年度は主に1～3について検討した。センサについては接触型・非接触型の両方の評価を進めた。接触型センサは分解能にあわせて、JISの2～4倍に拡大した点字を作成し、接触型センサによる点字の読み取りについて検討している。また、指先に装着可能なセンサは必然的にセンシング面積が小さいものとなるが、横に長い点字をコンピュータに入力できるよう、指の動きをトラッキングしながら点字のパターンを読み取る技術を開発している。非接触型センサについては光学画像入力を用いた評価を進めている。条件が整った場合であれば撮像画像から自動的に点字のかたまりを抽出できるソフトウェアを開発した。2については顔認識技術を点字の検出に応用し、よい精度で点の場所を特定できるアルゴリズムを確立した。3については、数式やURLなどの特殊な表記がなければほぼ正確に変換ができる精度のソフトウェアを開発した。
これらを結合して一連のシステムとして動作させることで、中途失明者など一般に点字の習得が困難な場合にも点字からの情報入手が可能となり、生活品質の向上を期待できる。
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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
センサの評価について、接触型センサの評価を進めているが分解能の点で問題があることがわかり、センサ自体の改良を進めている。サイズをJISの2～4倍に拡大した点字(拡大点字)を加工機により作成し、分解能の低いセンサによる点字の接触読み取りについて評価を進めた。また、加速度センサを用いずに点字のパノラマ画像を構築する技術を開発した。指先に装着するような面積が小さいセンサで幅の広い点字を入力するために必要な技術であり、PC上でこれらの動作をシミュレートするソフトウェアを開発した。
非接触型センサについては光学センサの評価を進めた。点字の画像を入力すると点の有無を自動検出するソフトウェアを開発した。
点字の文法に照らして、点の有無を入力すると日本語テキストが出力されるソフトウェアを開発した。数式やURLなどの特殊な表記がなければほぼ正確に変換ができる精度を実現した。
マイコンボードを購入し、前述の各種ソフトウェアの移植作業を開始した。
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| Strategy for Future Research Activity |
接触型センサの改良を進め、分解能を向上させる。同時に、拡大点字を用いて接触型センサによる点字の読み取り技術について評価を進める。非接触型センサについては光学画像入力によるものの評価を進め、撮影条件の緩和や認識精度の向上をはかる。ここで開発する展示の検出ソフトウェアは接触型センサの場合にも同等に使用できるものである。
点字のパターンを点字の文法に沿って日本語テキストに変換するソフトウェアの点訳精度を向上させ、数式やURLなど現状では対応ができていない文を正確に変換できるようにする。
日本語テキストを音声合成して発話するソフトウェアの開発を行う。
マイコンボード上ですべてのソフトウェアを結合し動作させる。
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| Causes of Carryover |
触覚センサーを購入するため60万円を見込んでいたが、センサー技術を持つ企業に相談したところ、研究内容に賛同していただき、センサーの評価と問題の洗い出しに関しては無償貸与をしていただけることになった。また、非接触型のセンサー(紫外線・静電誘導・超音波)について20万円を予定していたが、光学画像認識による初期段階の実験で認識精度が予想以上によかったため、光学画像認識による処理に注力することとしてその他のタイプの非接触型センサーは購入をしなかった。
また、学会等への出張旅費が見込みより低く納まった(2泊3日で予定していたところが校務との兼ね合いで1泊2日になるなど)ため、その分も直接経費が浮いた結果となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
触覚センサーについては現在も当該企業と協力して評価と問題の洗い出しを進めている最中であり、これが終わり次第、改良型センサーの作成と購入のためにH26年度の残額を使用する計画である。非接触型センサーについては現在は撮影環境が限定された状況でのみ良好な認識精度が得られているため、補助光を付加するなど撮影環境に依存せずに点字の検出ができるよう改良を行っていく必要があり、こちらにH26年度の残額を使用する計画である。
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[Presentation] 点字学習支援システムの開発2014
Author(s)
上條莉奈, 藤澤義範, 伊藤祥一
Organizer
日本工学教育協会第62回年次大会
Place of Presentation
広島大学東広島キャンパス(広島県・広島市)
Year and Date
2014-08-28 – 2014-08-30
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