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って支援するITS(Intelligent Transportation Systems)を開発したものであり、世界の視覚障害者支援に役立つ研究である。現状の社会環境の下で視覚障害者の自律型単独歩行を支援することを研究目的とした。この目的のため、本年度は視覚障害者が横断歩道を安全に渡るために必要となる2つのテーマ:1)信号灯の色の検知,2)横断歩道の長さ計測,に以下のように取り組んだ。1)信号灯の色の検知:信号灯の色を検知するために、まづ、信号灯の赤色と緑色についての類似度をカラー空間において作成し辞書とした。この辞書を参照して赤色あるいは緑色の類似度をテスト入力画像中の各画素に与えた。類似度の高い画素から成る画像中の領域を信号灯候補領域とした。信号灯候補領域におけるアフィン不変量を計算し、あらかじめ用意されたアフィン不変量の辞書値と照合することによって、真の信号灯領域を探索しその領域の色によって信号灯の色の検知を行った。以上のアルゴリズムによって、235実画像で実験した。この画像中96画像は赤色信号灯を、110画像は緑色信号灯を含み、29画像は無信号灯であった。信号灯検知実験の結果、221画像で検知に成功し精度は94%であった。2)横断歩道の長さ計測:横断歩道の長さの画像計測法として2つの方法を開発した。第1の方法はベクトル幾何学による方法で、横断歩道の左右のボーダーライン、第1-,第2-,最遠-白線エッジラインに基づいて横断歩道の長さを計測した。第2の方法は白線のバンドパラメータによる方法で、横断歩道内での白線バンドの数と幅から横断歩道の長さを計測した。両方法でのrmsエラーは約2mであった。これらのうち、第2の方法はカメラの光軸が水平であるという仮定に基づいた方法であるが、第1の方法はこの仮定に基づいていないため、より一般的な方法といえる。この第1の方法による研究成果をIEICE Transactions on Information and Systemsに発表した。2年間に検討した横断歩道の検知、横断歩道の長さ計測、信号灯の色の検知に関するアルゴリズムの実用化を検討するために、小型カメラと小型PCを用いてプロトタイプを作った。2年間の研究成果のまとめを行い、報告書を作成した。

本研究は視覚障害者の単独歩行をコンピュータによって支援するITS(Intelligent Transportation Systems)を開発したものであり、世界の視覚障害者支援に役立つ研究である。現状の社会環境の下で視覚障害者の自律型単独歩行を支援することを研究目的とした。この目的のため、本年度は視覚障害者が横断歩道を安全に渡るために必要となる2つのテーマ:1)信号灯の色の検知,2)横断歩道の長さ計測,に以下のように取り組んだ。1)信号灯の色の検知:信号灯の色を検知するために、まづ、信号灯の赤色と緑色についての類似度をカラー空間において作成し辞書とした。この辞書を参照して赤色あるいは緑色の類似度をテスト入力画像中の各画素に与えた。類似度の高い画素から成る画像中の領域を信号灯候補領域とした。信号灯候補領域におけるアフィン不変量を計算し、あらかじめ用意されたアフィン不変量の辞書値と照合することによって、真の信号灯領域を探索しその領域の色によって信号灯の色の検知を行った。以上のアルゴリズムによって、235実画像で実験した。この画像中96画像は赤色信号灯を、110画像は緑色信号灯を含み、29画像は無信号灯であった。信号灯検知実験の結果、221画像で検知に成功し精度は94%であった。2)横断歩道の長さ計測:横断歩道の長さの画像計測法として2つの方法を開発した。第1の方法はベクトル幾何学による方法で、横断歩道の左右のボーダーライン、第1-,第2-,最遠-白線エッジラインに基づいて横断歩道の長さを計測した。第2の方法は白線のバンドパラメータによる方法で、横断歩道内での白線バンドの数と幅から横断歩道の長さを計測した。両方法でのrmsエラーは約2mであった。これらのうち、第2の方法はカメラの光軸が水平であるという仮定に基づいた方法であるが、第1の方法はこの仮定に基づいていないため、より一般的な方法といえる。この第1の方法による研究成果をIEICE Transactions on Information and Systemsに発表した。2年間に検討した横断歩道の検知、横断歩道の長さ計測、信号灯の色の検知に関するアルゴリズムの実用化を検討するために、小型カメラと小型PCを用いてプロトタイプを作った。2年間の研究成果のまとめを行い、報告書を作成した。