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高齢者のための立体映像デザイン及びその評価に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K12528
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90010:デザイン学関連
研究機関福井大学

研究代表者

高田 宗樹  福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (40398855)

研究分担者 杉浦 明弘  岐阜医療科学大学, 保健科学部, 講師 (00528630)
木下 史也  富山県立大学, 工学部, 准教授 (20800907)
松浦 康之  岐阜市立女子短期大学, その他部局等, 講師 (30551212)
高田 真澄  四日市看護医療大学, 看護医療学部, 講師 (50760998)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード仮想現実 / ユニバーサルデザイン / デザイン評価 / 数理モデル / 応用数学 / ヒューマンコンピュータインタラクション / データサイエンス / 衛生学 / 環境医学 / ジェロントロジー
研究開始時の研究の概要

4K/8K放送による超高精細な映像によって生まれる高臨場感や立体感を用いて、超高齢社会における日常生活での4K・8Kの利活用が展開されている。一方、3D映像視認により脳活性量が亢進することが分かっている。しかし、高齢者の場合、一般的に3D映像を認知できていないといった問題がある。そこで、高齢者における立体認知機能の低下が、脳内の視覚情報処理に与える影響を実験的に調査する。特に、立体映像の周辺視認時における背側視覚路の亢進がみられないことが考えられる。これにより3D映像による脳機能活性化メカニズムの解明につながる。また、高齢者の立体認知機能を維持・回復させるためのコンテンツデザインを考案する。

研究成果の概要

先行研究により、3D映像視認に伴い大脳皮質における活性量が亢進することが分かっている。しかし、高齢者の場合、一般的に3D映像を認知できていないといった問題がある。そこで本研究では、高齢者の立体認知機能を低下させている視機能の要因を実験的に明らかにすることを目的として、複数の実証研究および統計解析を行った。その結果、加齢に伴う視野狭窄により、背側視覚路における機能低下がうかがえた。また、周辺視認時における高齢者が、代償的に追従視様の視線運動を行っていることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の研究成果は、超高精細映像やVR/ARに関するデザイン評価分析にとどまらず、広く衛生学・人間医工学分野において貢献できる。立体映像視認時における視線運動と重心動揺を同時計測して数理解析した他、立体映像の視野領域のサイズや、視標の速度を変更することで、映像の要素の違いが生体に与える影響について詳細に検討し、快適・安全なHMDコンテンツ制作の手掛かりを得た。関連して、最新の数理科学的手法の考案や人工知能を利用した生体信号の解析を行ったことで、生体信号解析一般に対する一定のインパクトがある。

報告書

(4件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 20件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 10件、 招待講演 10件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 変分オートエンコーダを用いた睡眠時脳波の特徴抽出に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      杉江倫太朗、髙田宗樹、中山明峰、岡崎涼
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 143 号: 4 ページ: 510-514

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.143.510

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2023-04-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Study to Evaluate Training Systems for Reducing Sensory Conflict Using Virtual Reality2023

    • 著者名/発表者名
      Zhehang Jin, Keisuke Tsukamoto, Hironari Sugai, Yuuya Usami, Masaru Miyao, Tomoki Shiozawa, Masumi Takada, Kikuo Ito, Hiroki Takada
    • 雑誌名

      Communications in Computer and Information Science (CCIS)

      巻: 1811 ページ: 374-384

    • DOI

      10.1007/978-981-99-2443-1_33

    • ISBN
      9789819924424, 9789819924431
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ドライビングシミュレータ操作時の視線データの機械学習による映像酔い評価システムの開発2023

    • 著者名/発表者名
      藤掛和広、板津佳希、高田宗樹
    • 雑誌名

      形の科学会誌

      巻: 37(2) ページ: 59-71

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 嗅覚刺激時の胃電図を記述する数理モデルの最小埋め込み次元に関する推定2023

    • 著者名/発表者名
      高井英司,中根滉稀,高田宗樹
    • 雑誌名

      形の科学会誌

      巻: 37(2) ページ: 83-92

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 撤回:視線データの機械学習による映像酔い評価システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      藤掛和広, 板津佳希, 高田宗樹
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 142 号: 10 ページ: 1107-1114

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.142.1107

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2022-10-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Artificial Intelligence Analysis to Classify Electrogastrograms before/after Meal Load2022

    • 著者名/発表者名
      Nakane Kohki、Takada Hiroki、Matsuura Yasuyuki
    • 雑誌名

      FORMA

      巻: 37 号: 2 ページ: S23-S29

    • DOI

      10.55653/forma.2022.002.005

    • ISSN
      0911-6036, 2189-1311
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Study for Statistical Machine Learning to Classify Radial Motions2022

    • 著者名/発表者名
      Itatu Yoshiki、Matsuura Yasuyuki、Shiozawa Tomoki、Takada Hiroki
    • 雑誌名

      FORMA

      巻: 37 号: 2 ページ: S17-S22

    • DOI

      10.55653/forma.2022.002.004

    • ISSN
      0911-6036, 2189-1311
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 加齢に伴う立体映像視認時の重心動揺パターン2022

    • 著者名/発表者名
      小野蓮太郎、松浦康之、宮尾克、高田宗樹
    • 雑誌名

      日本衛生学雑誌

      巻: 77 号: 0 ページ: n/a

    • DOI

      10.1265/jjh.20009

    • ISSN
      0021-5082, 1882-6482
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高齢者の視線データによる映像酔い評価指標の開発2022

    • 著者名/発表者名
      藤掛 和広,小野蓮太郎,高田 宗樹
    • 雑誌名

      日本衛生学雑誌

      巻: 77 号: 0 ページ: n/a

    • DOI

      10.1265/jjh.21001

    • ISSN
      0021-5082, 1882-6482
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 映像視認時の眼球運動の特徴解析とその応用2022

    • 著者名/発表者名
      杉浦 明弘, 小野 蓮太郎, 板津 佳希, 坂倉 響, 髙田 宗樹
    • 雑誌名

      日本衛生学雑誌

      巻: 77 号: 0 ページ: n/a

    • DOI

      10.1265/jjh.21004

    • ISSN
      0021-5082, 1882-6482
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 立体映像視認時における視線運動の年齢間比較に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      小野蓮太郎, 高田 宗樹
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 141 号: 6 ページ: 752-753

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.141.752

    • NAID

      130008046739

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2021-06-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 快適・安全な VR 視聴に向けた HMD 映像の身体影響に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      小野蓮太郎、松浦 康之、中根 滉稀、高田 宗樹
    • 雑誌名

      電気学会論文誌 C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 141(9) ページ: 940-947

    • NAID

      130008082354

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physical effects of motion sickness for comfortable VR viewing2021

    • 著者名/発表者名
      Rentaro Ono, Yasuyuki Matsuura, Kohki Nakane, Hiroki Takada
    • 雑誌名

      Electron Comm Jpn.

      巻: 104(4) 号: 4

    • DOI

      10.1002/ecj.12338

    • NAID

      130008082354

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 深層学習を利用した REM 睡眠行動障害におけるオトガイ筋筋電図の状態判別2021

    • 著者名/発表者名
      木下 史也,中山 明峰,高田 宗樹
    • 雑誌名

      日本衛生学雑誌

      巻: 77 号: 2 ページ: 20010-20010

    • DOI

      10.25046/aj0602108

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation Studies of Motion Sickness Visually Induced by Stereoscopic Films2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuura, H. Takada
    • 雑誌名

      Advances in Science, Technology and Engineering Systems Journal

      巻: 6 号: 4 ページ: 241-251

    • DOI

      10.25046/aj060428

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 立体映像視認時における視線軌跡パターンと重心動揺パターンの関係性2021

    • 著者名/発表者名
      小野蓮太郎, 平田隆幸, 高田宗樹
    • 雑誌名

      形の科学会誌

      巻: 35(2) ページ: 101-110

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Numerical Solution of Stochastic Differential Equations Describing Body Sway Using Translation Error2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Jono, Toru Tanimura, Fumiya Kinoshita, Hiroki Takada
    • 雑誌名

      FORMA

      巻: 35 号: 1 ページ: 27-31

    • DOI

      10.5047/forma.2020.006

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Numerical Analysis of Bio-signal Using Generative Adversarial Networks2020

    • 著者名/発表者名
      Koki Nakane, Hiroki TAKADA, Shota YAMAMOTO1,Rentarou ONO, Masumi TAKADA
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (LNCS)

      巻: 12427 ページ: 601-613

    • DOI

      10.1007/978-3-030-60152-2_44

    • ISBN
      9783030601515, 9783030601522
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Background Element Difference on Regional Cerebral Blood Flow while Viewing2020

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Kinoshita, Honoka Okuno, Hideaki Touyama, Masumi Takada, Masaru Miyao, Hiroki Takada
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 12188 ページ: 355-365

    • DOI

      10.1007/978-3-030-49282-3_29

    • ISBN
      9783030492816, 9783030492823
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Background Element Difference on Regional Cerebral Blood Flow while Viewing Stereoscopic Video Clips2020

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Kinoshita, Honoka Okuno, Hideaki Touyama, Masumi Takada, Masaru Miyao, Hiroki Takada
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (LNCS)

      巻: 12188 ページ: 355-365

    • DOI

      10.1007/978-3-030-49282-3_25

    • ISBN
      9783030492816, 9783030492823
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] A Study on the Development of VR Content for Quantitative Evaluation of Impaired Visuospatial Ability2022

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Kinoshita, Hiroki Takada
    • 学会等名
      24TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON HUMAN-COMPUTER INTERACTION(HCII2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Simulation of ECG for Cardiac Diseases Using Generative Adversarial Networks2022

    • 著者名/発表者名
      Kohki Nakane, Tatsuki Kawai, Rintaro Sugie, Hiroki Takada
    • 学会等名
      24TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON HUMAN-COMPUTER INTERACTION(HCII2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analyzing Gaze Data During Rest Time/Driving Simulator Operation Using Machine Learning2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Huzikake、Yoshiki Itazu、Hiroki Takada
    • 学会等名
      24TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON HUMAN-COMPUTER INTERACTION(HCII2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 視認知の違いが後頭葉活動性に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      杉浦明弘、早川彩季、楳田雄、丹羽政美、田中邦彦、髙田宗樹
    • 学会等名
      第 92 回 形の科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 立体映像視認時における視線軌跡パターンと重心動揺に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      中嶋大祐、杉浦明弘、平田隆幸、髙田宗樹
    • 学会等名
      第 92 回 形の科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 誤り近傍法を用いた重心動揺モデルの最小埋め込み次元推定に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      河合辰貴、 中根滉稀、 平田隆幸、 髙田宗樹
    • 学会等名
      第 92 回 形の科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] VRを装用した歩行時のモーションキャプチャー に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      菅井洋成、塚本圭祐、宇佐美雄也、平田隆幸、髙田宗樹
    • 学会等名
      第 92 回 形の科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 認知機能評価時における律動脳波に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      鷲見久遠、保谷太陽、中根滉稀、髙田宗樹、伊藤菊男
    • 学会等名
      第 93回 形の科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] A Study for Statistical Machine Learning to Classify Radial Motions of the Elderly2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Itatsu, Akihiro Sugiura, Hiroki Takada
    • 学会等名
      16th International Conference on Computer Science & Education (ICCSE)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-Time Estimation of Eye Movement Condition Using a Deep Learning Model2021

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Sugiura, Yoshiki Itazu, Kunihiko Tanaka, Hiroki Takada
    • 学会等名
      Human-Computer Interaction International (HCII)2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Study of Classification for Electrogastrograms Before/After Caloric Intake Using Autoencoder2021

    • 著者名/発表者名
      Kohki Nakane, Keita Ichikawa, Rentaro Ono, Yasuyuki Matsuura, Hiroki Takada
    • 学会等名
      Human-Computer Interaction International (HCII)2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of an Index for Evaluating VIMS Using Gaze Data2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Fujikake, Rentaro Ono, Hiroki Takada
    • 学会等名
      Human-Computer Interaction International (HCII)2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effect of the Peripheral Visual Field Elements of 3D Video Clips on Body Sway2021

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Kinoshita, Honoka Okuno, Hideaki Touyama, Hiroki Takada
    • 学会等名
      Human-Computer Interaction International (HCII)2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 敵対的ニューロらるネットワークを用いた生体システムに関するシミュレーションの可能性2021

    • 著者名/発表者名
      中根 滉稀、高田 宗樹
    • 学会等名
      第91回日本衛生学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 統計的機械学習を用いた視線運動の判別2020

    • 著者名/発表者名
      板津佳希、中根滉稀、小野蓮太郎、平田隆幸、高田宗樹
    • 学会等名
      令和2年度日本生体医工学会北陸支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 重心動揺検査を利用した睡眠負債の定量的評価に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      塚本圭祐, 高田宗樹, 平田 隆幸,小野 廉太郎, 前川 紘澄
    • 学会等名
      令和2年度日本生体医工学会北陸支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 追従時および自由視時における眼球運動計測のためのハイパスフィルターの数理設計に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      坂倉響、前川紘澄、小野蓮太郎、杉浦明弘、平田隆幸、高田宗樹
    • 学会等名
      第89回形の科学シンポジウム@オンライン
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 統計的機械学習を用いたメニエール病診断支援に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      杉江倫太朗、前川紘澄、中根滉稀、中山明峰、岡崎涼、平田隆幸、高田宗樹
    • 学会等名
      第89回形の科学シンポジウム@オンライン
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体システムの数値解析を目的とする1/fβ様ノイズの評価2020

    • 著者名/発表者名
      前川 紘澄, 平田 隆幸,高田 宗樹
    • 学会等名
      2020年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 立体映像視認時における視線運動と重心動揺の伝達関数解析2020

    • 著者名/発表者名
      小野 蓮太郎、平田 隆幸、高田宗樹
    • 学会等名
      2020年度電気・通信関係学会北陸支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] PoseNetを用いた立ち上がりテストにおける身体動揺評価について2020

    • 著者名/発表者名
      宇佐美雄也、中根滉稀、平田隆幸、髙田宗樹
    • 学会等名
      2020年度電気・通信関係学会北陸支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Relationship between Patterns of the Eye Movement and the Body Sway While Viewing a 3D Video Clips2020

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Kinoshita, Rentaro Ono, Keita Ichikawa, Kosuke Hirayama, Masumi Takada, Hiroki Takada
    • 学会等名
      IEEE ICCSE 2020; 15th International Conference on Computer Science & Education
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of Numerical Solution of Stochastic Differential Equations Describing Body Sway Using Translation Error2020

    • 著者名/発表者名
      Kohki Nakane, Rentaro Ono, Shota Yamamoto, Masumi Takada, Fumiya Kinoshita, Akihiro Sugiura, Yasuyuki Matsuura, Kazuhiro Fujikake, Hiroki Takada
    • 学会等名
      IEEE ICCSE 2020; 15th International Conference on Computer Science & Education
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Bio-Information for Hygiene2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Takada, Kiyoko Yokoyama
    • 総ページ数
      161
    • 出版者
      Springer Nature Singapore Pte Ltd.
    • ISBN
      9789811521607
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 福井大学学術研究院工学系部門知能システム工学講座非線形科学研究室

    • URL

      http://nonlinear.geo.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 福井大学大学院工学研究科知能システム工学専攻 非線形科学研究室

    • URL

      http://nonlinear.geo.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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