松葉杖使用者向けの
道案内システムの提案
ACE B2 hiropon
親 karasu
概要
小型プロジェクタを用いた松葉杖使用者
向けの道案内システムの提案
アウトライン
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
研究概要
プロジェクタを利用した画像提示
ブレの定義
ブレ推定アルゴリズム
ブレ補正手法
評価方針
スケジュール
背景
私たちは足を負傷すると松葉杖を使う
松葉杖での歩行時には手が使えない
問題意識
歩行時に小型端末を用いた道案内サービ
スを利用し辛い
目的
歩行時に手が使えない松葉杖使用者が道
案内サービスを利用できるようにする
アプローチ
小型プロジェクタを首から下げ,足元に
地図を投影
関連研究
Wear Ur World – A Wearable Gestural Interface
(MIT Media Lab, 2009)
首からさげた小型プロジェクタを使ったAR技術の研究
機能要件
歩行動作により生じる投影画像のブレの
補正
ブレの定義
歩行により生じる,投影画像の縦方向と
横方向の歪み
縦
プロジェクタで投影
本来の画像
横
足元に投影される画像
想定環境
小型プロジェクタでの投影画像が見える
程度に周りが暗い
平坦な道
予備実験
松葉杖での歩行時のプロジェクタの動きを見る為に首に
加速度センサをかけ,松葉杖での歩行を想定した3軸加
速度の計測を行った
X軸
Y軸
Z軸
実験結果
歩行によるY軸の加速度に大きく変化が見られ
た
プロジェクタの傾き変化の計算に使用
θ
ブレ推定アルゴリズム
傾きの変化から投影される画像の変化を計算
画像の変化から画像の頂点の変化を求める
プロジェクタ
垂直に投影
h
_____
tan φ
プロジェクタ
h(
φ
h
傾きθ
1
1
_______
_ ________
tan(θ-φ)
tan(θ+φ)
)
θ
φ
h
画像補正手法1/4
画像の左上端を原点とし,画像端の座標
を求める
(x1, y1)
(a, 0)
(0, 0)
(0, 0)
(x2, y2)
(0, b)
(a, b)
(x3, y3)
画像補正手法2/4
各座標の差から画像補正に用いる座標を
計算
(x1, y1)
(a, 0)
(0, 0)
(-x1+2a, -y1)
投影画像の輪郭
(x2,y2)
(-x3+2a, -y3+2b)
(a, b)
(0, b)
元の画像の輪郭
(-x2, -y2+2b)
(x3, y3)
画像補正手法3/4
計算した座標を用いて画像を補正
画像補正
投影画像
補正画像
画像補正手法4/4
補正した画像を投影することで,足元に
歪みを補正した画像を表示
プロジェクタで投影
補正画像
投影画像
ソフトウェア構成図
ユーザ
画像投影
プロジェクタ
補正画像
画像補正モジュール
投影画像の状態
ブレ推定モジュール
プロジェクタの傾き
傾き検知モジュール
加速度
加速度センサ
開発環境
プロジェクタ
3M MPro120
センサ
SunSpot
言語
加速度取得 java
画像処理
C言語
ライブラリ
Open CV
評価方針
定性評価
投影画像の見易さ
アンケートを用いる
定量評価
画像投影時のブレの量
プロジェクタを傾けて照射したとき,照射される
画像の歪みをどれだけ正しく補正できたか
研究スケジュール
12月上旬~中旬
プロジェクタを用いた予備実験
傾き検知アルゴリズムの作成
12月中旬~下旬
投影画像計算モジュールの実装
1月上旬~中旬
画像補正モジュールの実装
1月中旬~下旬
実験・評価
まとめ
小型プロジェクタを用いた松葉杖使用者
向けの道案内システムを提案した
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松葉杖歩行者の為の経路案内 提示手法の提案