視覚障害歩行者のためのコンピュータビジョンによるITSの開発研究

本研究は視覚障害者の単独歩行をコンピュータにより支援するITS (Intelligent Transportation System)を開発するものであり、世界の視覚障害者支援に役立つ研究である。この研究の概要は以下のとおりである。視覚障害者が遭遇している環境の状況をカメラで捉え、その画像情報をコンピュータビジョンの手法により処理・解析し、視覚障害者の歩行に必要となる重要な情報を算出し、音声でその情報を伝えるシステムを実現する。上記のシステムを実現するという目的を達成するため、平成15年度においては、画像による「横断歩道検知」の問題に取り組んだ。視覚障害者が横断歩道の前に立ち、横断歩道の長さを知る前にまづ、目の前の領域が横断歩道であるかどうかを知ることが大切である。このことから、以下の手順に従って横断歩道の検知に関する研究を備品のデジタルカメラを用いて進めた。1)横断歩道には万国共通に白色ラインの縞模様が存在する。この特徴を利用して、画像のHSLカラー空間における色情報と濃淡画像のガボールフィルター出力を用いて、画像の領域分割を行なった。領域分割は初期領域分割としてのラベル付けの第一段階と初期領域を併合する第二段階とから成る方法をとった。2)領域分割結果から領域の形状や統計的特性を利用して横断歩道領域の候補領域を抽出した。3)領域分割は時間が掛かるため、領域分割を用いない横断歩道候補領域の抽出の検討も行なった。すなわち、画像をウインドウ走査して、ウインドウ内に閾値以上のガボール・フィルタ出力を持つ画素の数が閾値以上、存在すれば注目画素を白とすることにより、横断歩道候補領域を白い領域として抽出した。4)横断歩道候補領域においてのみ、濃淡画像にソーベル・オペレータを施し、エッジ画像を得た。このエッジ画像からハフ変換を用いて、横断歩道の白色ラインの水平エッジラインを求めた。5)水平エッジライン、エッジ画像とスーザン・オペレータによって求めたコーナー点から白色ラインのコーナーを求めた。求められたコーナーは、次年度に継続される横断歩道検知のための重要な特徴点として用いられる。これまでの成果に基づいた論文を現在、準備中である。また、研究途中でコンピュータビジョンの応用として派生的な成果が得られたのでそれを発表したのが発表論文リストに挙げたものである。

本研究は視覚障害者の単独歩行をコンピュータにより支援するITS (Intelligent Transportation System)を開発するものであり、世界の視覚障害者支援に役立つ研究である。この研究の概要は以下のとおりである。視覚障害者が遭遇している環境の状況をカメラで捉え、その画像情報をコンピュータビジョンの手法により処理・解析し、視覚障害者の歩行に必要となる重要な情報を算出し、音声でその情報を伝えるシステムを実現する。上記のシステムを実現するという目的を達成するため、平成15年度においては、画像による「横断歩道検知」の問題に取り組んだ。視覚障害者が横断歩道の前に立ち、横断歩道の長さを知る前にまづ、目の前の領域が横断歩道であるかどうかを知ることが大切である。このことから、以下の手順に従って横断歩道の検知に関する研究を備品のデジタルカメラを用いて進めた。1)横断歩道には万国共通に白色ラインの縞模様が存在する。この特徴を利用して、画像のHSLカラー空間における色情報と濃淡画像のガボールフィルター出力を用いて、画像の領域分割を行なった。領域分割は初期領域分割としてのラベル付けの第一段階と初期領域を併合する第二段階とから成る方法をとった。2)領域分割結果から領域の形状や統計的特性を利用して横断歩道領域の候補領域を抽出した。3)領域分割は時間が掛かるため、領域分割を用いない横断歩道候補領域の抽出の検討も行なった。すなわち、画像をウインドウ走査して、ウインドウ内に閾値以上のガボール・フィルタ出力を持つ画素の数が閾値以上、存在すれば注目画素を白とすることにより、横断歩道候補領域を白い領域として抽出した。4)横断歩道候補領域においてのみ、濃淡画像にソーベル・オペレータを施し、エッジ画像を得た。このエッジ画像からハフ変換を用いて、横断歩道の白色ラインの水平エッジラインを求めた。5)水平エッジライン、エッジ画像とスーザン・オペレータによって求めたコーナー点から白色ラインのコーナーを求めた。求められたコーナーは、次年度に継続される横断歩道検知のための重要な特徴点として用いられる。これまでの成果に基づいた論文を現在、準備中である。また、研究途中でコンピュータビジョンの応用として派生的な成果が得られたのでそれを発表したのが発表論文リストに挙げたものである。