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ウェアラブル手書きにおける筆跡復元と認識手法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K11400
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連
研究機関会津大学

研究代表者

荊 雷  会津大学, コンピュータ理工学部, 上級准教授 (30595509)

研究分担者 裴 岩 (裴岩)  会津大学, コンピュータ理工学部, 准教授 (30736004)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード手書き認識 / wearable computing / handwriting tracking / data fusion / データグローブ / ウェアラブルデバイス / tracking / GNN / handwriting / segmentation
研究成果の概要

ウェアラブル手書き認識手法(WHWR)をシステムに研究開発しました。
1. 指先に装着できる記録装置を4回試行錯誤しながら、手書き動作を邪魔しないために、装置の小型化や、小型化に伴い電池容量も小さくなるため、連続動作を記録するための省エネ設計などの目標を達成しました。2. 手書きデータ収集のデータベースシステムも開発し、即時に手書きデータの波形や3Dの可視化表示機能も備え て、検証実験に利用されました。3. 連続手書きデータの分割と認識について、DTW(CDP)を利用し、連続手書き分割に高い精度に達成した。文字認識にkernal SVM方法を利用し、10個の手書き数字に97%の認識率に達成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

申請者はICDAR17に提案したウェアラブル手書き認識方式(WHWR)を指先に付けられる手書き動作記録装置、およびそれに適用できる認識手法の研究開発によって、発展させました。
「筆記」は、空間と時代を超えて、人間同士がコミュニケーションするために欠かせない手段である。 WHWRは既存の手書き認識手法と比べて、任意のペン、あるいは指だけで、自由なスペースで入力できること、さらに、アナログおよびデジタルの情報を同時に記録できることが独自の優れた特徴である。WHWRを発展させ、筆記データのシームレスなデジタル化を実現し、新たな筆記方式の創出に貢献することが期待できる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 16件、 招待講演 3件) 備考 (3件) 産業財産権 (2件)

  • [国際共同研究] Franhofer IPA(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Fraunhofer IPA(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Pedestrian Dead Reckoning with Low-Cost Foot-Mounted IMU Sensor2022

    • 著者名/発表者名
      Yamagishi Shunsei、Jing Lei
    • 雑誌名

      Micromachines

      巻: 13 号: 4 ページ: 610-610

    • DOI

      10.3390/mi13040610

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Lightweight Long and Short-Range Spatial-Temporal Graph Convolutional Network for Skeleton-Based Action Recognition2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Hongbo、Li Menglei、Jing Lei、Cheng Zixue
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 9 ページ: 161374-161382

    • DOI

      10.1109/access.2021.3131809

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lightweight Extended Kalman Filter for MARG Sensors Attitude Estimation2021

    • 著者名/発表者名
      Dai Zeyang、Jing Lei
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: 21 号: 13 ページ: 14749-14758

    • DOI

      10.1109/jsen.2021.3072887

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Skeleton-Based Sign Language Recognition With Graph Convolutional Networks on Small Data2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakamura and L. Jing
    • 学会等名
      the 24th International Conference on Human-Computer Interaction
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Light-weight Enhanced Semantics-Guided Neural Networks for Skeleton-Based Human Action Recognition2021

    • 著者名/発表者名
      H. Chen and L. Jing
    • 学会等名
      the 14th IEEE International Symposium on Embedded Multicore/Many-core Systems-on-Chip (MCSoC 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Real-Time Lightweight Method to Detect the Sixteen Brushing Regions Based on a 9-axis Inertial Sensor and Random Forest Classifier2021

    • 著者名/発表者名
      H. Li and L. Jing
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Information Technology: IoT and Smart City
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] E-Textile-Based Tactile Sensor to Detect the Hand Strength Distribution for Preach Harvesting Training2021

    • 著者名/発表者名
      D. Miyada and L. Jing
    • 学会等名
      the 23rd International Conference on Human-Computer Interaction
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Haptic Finger Glove for the VR Keyboard Input, " the 23rd International Conference on Human-Computer Interaction2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Hoshi, C. Lu and L. Jing
    • 学会等名
      the 23rd International Conference on Human-Computer Interaction
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Operation Efficiency Study on a New Cooperative VR Whiteboard System2021

    • 著者名/発表者名
      J. Wang and L. Jing
    • 学会等名
      the 23rd International Conference on Human-Computer Interaction
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Toothbrush Force Measurement and 3D Visualization2021

    • 著者名/発表者名
      K. Sakuma, H. Li and L. Jing
    • 学会等名
      the 23rd International Conference on Human-Computer Interaction
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hand motion capture system based on multiple inertial sensors2020

    • 著者名/発表者名
      Lu Chenghong、Wang Jiangkun、Jing Lei
    • 学会等名
      ACM Proceedings of the 18th Conference on Embedded Networked Sensor Systems (SenSys '20).
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time Drift Compensation Method on Multiple Wireless Motion Capture Nodes2020

    • 著者名/発表者名
      Dai Zeyang、Lu Chenghong、Jing Lei
    • 学会等名
      13th International Conference on Human System Interaction (HSI)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-Time Attitude Estimation of Sigma-Point Kalman Filter via Matrix Operation Accelerator2019

    • 著者名/発表者名
      Z. Dai and L. Jing
    • 学会等名
      2019 IEEE 13th International Symposium on Embedded Multicore/Many-core Systems-on-Chip (MCSoC)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Novel AR Whiteboard System and Usability Study2019

    • 著者名/発表者名
      J. Wang, T. Endo, C. Lu, L. Jing
    • 学会等名
      2019 IEEE 8th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time Drift Compensation Method on Multiple Wireless Motion Capture Nodes2019

    • 著者名/発表者名
      Z. Dai, C. Lu, and L. Jing
    • 学会等名
      13th International Conference on Human System Interaction HSI 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] WonderEngine: Architecture, Applications, and Open Issues2019

    • 著者名/発表者名
      Lei Jing
    • 学会等名
      LPIC-CNVFAB Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Selection Issues of Kernel Function and Its Parameters of Hard Margin Support Vector Machine in a Real-world Handwriting Device2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Pei, L. Jing
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Frontier Computing(FC2018) (Best Paper Award)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Learn to Capture the Body Motion with Inertial Sensing Method2018

    • 著者名/発表者名
      Lei Jing
    • 学会等名
      IEEE 13th Interaltional Symposium on Embedded Multicore/Many-core Systems-on-Chip (MCSoC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Motion Capture Glove: An Intuitive Wearable Input Device2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Suzuki, L. Jing
    • 学会等名
      the 7th IEEE Global Conference on Consumer Electronics (GCCE18)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wearable Input Device and Motion Capture2018

    • 著者名/発表者名
      Lei Jing
    • 学会等名
      the 2nd UoA and YU Cooperative Research Seminar
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Study on Feature extraction of handwriting data using kernel method-based autoencoder2018

    • 著者名/発表者名
      Van Quan Dang and Yan Pei
    • 学会等名
      9th IEEE International Conference on Awareness Science and Technology (iCAST 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chaotic Evolution with Random Crossover Rate in Single Objective Optimization Problems2018

    • 著者名/発表者名
      Yan Pei, and Jianqiang Li
    • 学会等名
      9th International Conference on Information Technology in Medicine and Education
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      https://u-aizu.ac.jp/~leijing/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ(手書きプロジェクトを載せたページ)

    • URL

      https://www.u-aizu.ac.jp/~leijing/research/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.u-aizu.ac.jp/~JLab/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 特許権2019

    • 発明者名
      荊雷
    • 権利者名
      荊雷
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 取得年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] 特許権2018

    • 発明者名
      荊 雷
    • 権利者名
      荊 雷
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 取得年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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