| 研究概要 |
1)オフライン高速度カメラ,マイクロフォン及び6軸力覚センサテーブルからなる,視聴力覚センサ情報を1000コマ/秒以上でサンプリングする撃力ダイナミクス解析装置を導入し,高速ビデオカメラのトリガ信号に対し,音声情報,力覚センサ情報がサブミリ秒以下のオーダーでの同期することを確認した。
2)ボールなどの球形対象による撃力発生時において,画像情報,音声情報,力覚センサ情報を同時計測し,高速ビデオ画像については対象の重心を計算し,対象の衝突前後の軌道を計算した。
3)対象衝突直後における,音声情報の立上りと力覚センサ情報の立上りとの時間差を解析し,その値がサブミリ秒オーダーでの時間差となることを確認した。
4)接触位置・時間が未知な場合でも,画像特徴量及び音声情報のみから,接触前/接触中/接触後の異なる3つの力学的ダイナミクス状態を分離可能となることを確認した。
5)撃力発生時における対象の分布的な形状変化と力覚センサ情報との相関関係を解析した。特に,対象中の複数特徴点の位置変化に対応した撃力プロファイルテーブルを構築した。
6)撃力発生時において,画像からの対象の重心位置と音声情報のみから,接触時間及び接触位置を同時検出する接触検出アルゴリズムを提案した。
7)対象の質量が既知な場合について,対象衝突前後の速度情報及び1)で求めた接触時間から,接触中における平均撃力ベクトルを推定するアルゴリズムを提案した。
8)撃力ダイナミクス解析装置において,1),2)のアルゴリズムについて,画像及び音声のみで推定された撃力値と力覚センサ値との比較を行い,計測精度などを評価した。
9)1000コマ/秒以上で動作する高速ビジョン用FPGAボードを導入し,その基本動作を確認した。
10)測定対象上の複数の特徴点を同時追跡可能とする対象追跡回路を高速ビジョン用FPGAボードに実装し,これらの位置情報が1ミリ秒以下の間隔で実時間計算・出力されることを確認した。
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