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コンピュータビジョンと拡張現実感を融合した知的学習机の開発

研究課題

研究課題/領域番号 11558018
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 教育工学
研究機関電気通信大学

研究代表者

小池 英樹  電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 助教授 (70234664)

研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
14,200千円 (直接経費: 14,200千円)
2001年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2000年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
1999年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
キーワードコンピュータビジョン / 拡張現実感 / ICAI / 画像処理 / education / hand recognition / gaze recognition / two-handed drawing
研究概要

本年度は以下の研究を行った。
(1)アプリケーションの開発
開発した机システムを用いて以下のようなアプリケーションを開発し評価を行った。
・理科アプリケーション
利用者が理科の教科書を開くと、教科書にあらかじめ添付されたバーコードを認識し、対応するビデオあるいはCGシミュレーションを机上に表示する。利用者は自分自身の手で、投影された電子情報(ビデオやCG)を直接操作する事ができた。なお本研究では従来の研究ではできなかった、実時間(20frame/sec)での認識を手認識を実現した。
・図形描画システム
両手を利用して図形を構画するシステムを開発した。図形の位置指定、移動・回転操作、コピー・ペーストなどがすべて手だけで実現できた。左手周辺には本研究で新たに開発した円形メニューが表示される。また、ジェスチャ認識による図形指定(形と大きさ)、把持操作、メニューの表示・非表示などを実現した。そして既存の図形描画ツールとの被験者実験を行った結果、簡単な図の描画では既存のシステムに比べ、ほぼ同等かそれ以上の成績を収める事が分かった。
(2)両手ジェスチャ認識の高機能化
これまでに開発した実時間手認識手法を用いて、さらに高機能なジェスチャ認識を実現した。具体的には隠れマルコフモデル(HMM)を用いて、10種類のジェスチャ認識を行えるようになった。ジェスチャの種類にもよるが平均では95%以上の認識率を達成した。このジェスチャ認識手法は上記の図形描画システムに利用された。
以上のように、3年間の研究により、当初の目的通りの机システムとそのアプリケーションの開発を行う事ができた。今後は、このシステムの実用化(低価格化、およびコンパクト化)を考えていきたい。また、遠隔に離れた2つの机システムを通信で結び、遠隔教育の実験を行えればと考えている。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (10件)

  • [文献書誌] Hideki Koike: "Integrating Paper and Digital Information on Enhanced Desk : A Method for Real-time Finger Tracking on an Augmented Desk System"ACM Trans. on Computer-Human Interaction. Vol.8,Issue 4. 307-322 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoichi Sato: "Fast Tracking of Hands and Fingertips in Infrared Images for Augmented Desk Interface"Proc. of IEEE Automatic Face and Gesture Recognition (FG2000). 462-467 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoichi Sato: "Real-Time Input of 3D Pose and Gestures of a User's Hand and Its Applications for HCI"The 2001 IEEE Virtual Reality Conference (IEEE-VR2001). 79-86 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Nishi: "Snap Link : Interactive Object Registration and Recognition for Augmented Desk Interface"IFIP Conference on Human-Computer Interaction (INTERACT2001). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Nishi: "Interactive Object Registration and Recognition for Augmented Desk Interface"Extended Abstract of 2001ACM Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI'2001). 371-372 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kotaro Kitajima: "Vision-Based Face Tracking System for Window Interface : Phototype Application and Empirical Studies"Extended Abstract of 2001 ACM Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI'2001). 359-36y0 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideki Koike: "Interactive Textbook and Interactive Benn Diagram : Natural and Intuitive Interfaces on Augmented Desk System"Proc. of Human Factors in Computing Systems (CHI'2000). 121-128 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroaki Tobita: "Information Retrieval System using Real World Objects"Proc. of DARE 2000 on Designing Augmented Reality Environments. 161-162 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Xinlei Chen: "Two-Handed Drawing on Augmented Desk System"2002 International Conference on Advanced Visual Interfaces (AVI'2002). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideki Koike: "Two-Handed Drawing on Augmented Desk"Extended Abstract of 2002 ACM Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI2002). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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