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床指紋照合を用いた屋内位置推定

研究課題

研究課題/領域番号 17K00138
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 情報ネットワーク
研究機関法政大学

研究代表者

藤田 悟  法政大学, 情報科学部, 教授 (40513776)

研究分担者 内田 薫  法政大学, 情報科学研究科, 教授 (40735651)
廣津 登志夫  法政大学, 情報科学部, 教授 (10378268)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード位置推定 / スマートフォン / 画像特徴点抽出 / 物体指紋 / 特徴点抽出 / 歪補正 / トラッキング / 画像特徴量抽出 / 特徴量マッチング / 歪み補正 / ホモグラフィ行列 / 重力センサー / ユビキタスコンピューティング
研究成果の概要

本研究は,床面のキズや模様に基づいて,床表面の同一性を判定する技術と,この技術の応用として,床面を撮影した写真から利用者の位置推定を行う手法についての研究した.本研究では,床面の模様や,後天的なキズや汚れからなる微細なパターンを床指紋と呼ぶ.床指紋の照合には,特徴点抽出技術,複数画像間の共通特徴点の同定技術が必要であり,それぞれを開発した.さらに,カメラが床面に対して傾斜している場合の3次元的な透視歪を補正する手法を開発し,最終的には,全ての機能をスマートフォン上に実装し,1画像の照合を0.28秒で実行できることを実証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により開発した技術は,床面のキズや模様に基づいて,床表面の同一性を判定し,利用者の位置推定を行う手法である.床面の模様は微細であり,かつ,類似した模様が多いため,照合が困難であったが,ORBを拡張した B-ORB による特徴点抽出と,RANSAC を利用した相似三角形の検出手法により,問題を解決した.さらに,撮影時のスマートフォンの傾きに対する画像補正を行い,全機能をスマートフォンに実装して,1画像あたり,0.28秒の照合速度を実現した.位置情報の提供は,様々なサービスで必要不可欠になりつつあるが,屋内での位置推定精度は高くなく,本研究成果の実用化が望まれる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Data- and Algorithm-Hybrid Approach for Imbalanced Data Problems in Deep Neural Network2018

    • 著者名/発表者名
      Harliman Rheza, Uchida Kaoru
    • 雑誌名

      International Journal of Machine Learning and Computing

      巻: 8 号: 3 ページ: 208-213

    • DOI

      10.18178/ijmlc.2018.8.3.689

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 床指紋:床の模様に基づく位置推定2017

    • 著者名/発表者名
      藤田 悟、藤田 貴大、内田 薫
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 58(12) ページ: 2023-2033

    • NAID

      170000149124

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Analysis of Localized Actors’ Behaviors in Service Ecosystem Simulation2020

    • 著者名/発表者名
      Satoru Fujita
    • 学会等名
      53th Hawaii International Conference on System Sciences
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time and Continuous Floor Fingerprint Identification2019

    • 著者名/発表者名
      Satoru Fujita
    • 学会等名
      The 7th IIAE International Conference on Intelligent Systems and Image Processing 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スマートフォンを用いた床指紋照合2019

    • 著者名/発表者名
      藤田 悟
    • 学会等名
      マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2019)シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] サービスドミナントロジックに基づく社会規範の創発過程の分析2019

    • 著者名/発表者名
      藤田 悟
    • 学会等名
      電子情報通信学会サービスコンピューティング研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 物体指紋によるモノの個別認識2019

    • 著者名/発表者名
      松本 駿, 藤田 悟
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Service Ecosystems Emergence and Interaction: A Simulation Study2019

    • 著者名/発表者名
      Fujita, S., Vaughan, C., Vargo, S.
    • 学会等名
      52th Hawaii International Conference on System Sciences
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 肥沃な土地が点在する地域のサービス社会形成過程の考察2019

    • 著者名/発表者名
      羽田 奏, 藤田 悟
    • 学会等名
      情報処理学会第81回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] グループ認識と位置予測による歩行者進路決定モデル2019

    • 著者名/発表者名
      伊織 瞳, 藤田 悟
    • 学会等名
      情報処理学会第81回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] センサデータとカメラ映像を同期させた詳細な歩行分析手法2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤 将, 藤田 悟
    • 学会等名
      情報処理学会第81回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 電波による相対距離測定に基づいた屋内位置推定2019

    • 著者名/発表者名
      安部 北斗,廣津 登志夫
    • 学会等名
      情報処理学会第81回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 床指紋照合における傾斜補正手法2018

    • 著者名/発表者名
      藤田 悟、内田 薫
    • 学会等名
      マルチメディア,分散, 協調とモバイル(DICOMO2018)シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] シミュレーションによる2段階位置予測を用いた歩行者移動モデル2018

    • 著者名/発表者名
      伊織 瞳, 藤田 悟
    • 学会等名
      合同エージェントワークショップ&シンポジウム2018(JAWS2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Service Ecosystem Emergence from Primitive Actors in Service Dominant Logic: An Exploratory Simulation Study2018

    • 著者名/発表者名
      Fujita, S., Vaughan, C., Vargo, S.
    • 学会等名
      51th Hawaii International Conference on System Sciences
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 屋内位置推定のための動的地磁気マップ生成2018

    • 著者名/発表者名
      安部 北斗, 廣津 登志夫
    • 学会等名
      情報処理学会ユビキタスコンピューティングシステム研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] センサデータの周期性を用いた行動推定の検討2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤 将, 廣津 登志夫, 藤田 悟
    • 学会等名
      情報処理学会第80回全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Lenet-5における学習ネットワークの分析2018

    • 著者名/発表者名
      山城 海人, 廣津 登志夫
    • 学会等名
      情報処理学会第80回全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Floor Fingerprint Verification Using a Gravity-Aware Smartphone2017

    • 著者名/発表者名
      Fujita, S., Fujita, T. and Uchida, K.
    • 学会等名
      5th IIAE International Conference on Intelligent Systems and Image Processing
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Indoor location estimation based on robust floor fingerprint identification2017

    • 著者名/発表者名
      Uchida, K. and Fujita, S.
    • 学会等名
      International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hybridization of Algorithmic and Data Approaches for Imbalanced Data Problems in Deep Neural Networks2017

    • 著者名/発表者名
      Rheza Harliman, Kaoru Uchida
    • 学会等名
      信学技報 PRMU 電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 歩行予測を取り入れた群衆の2相シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      伊織 瞳, 藤田 悟, 廣津 登志夫
    • 学会等名
      マルチメディア,分散,協調とモバイルシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 複数のRGB-Dカメラによるリアルタイムモデリング2017

    • 著者名/発表者名
      松本 依里紗, 藤田 悟, 廣津 登志夫
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータビジョンとイメージメディア研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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