画像による親指の微小変位を利用した非接触インターフェースの開発 の履歴(No.2)

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  • 1 (2021-02-16 (火) 02:15:24)
  • 2 (2021-02-16 (火) 05:50:40)
  • 3 (2021-02-16 (火) 22:55:26)
  • 4 (2021-02-17 (水) 01:10:37)

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太田研 公開用Wiki

はじめに†

研究背景†

　パーキンソン病やALS（筋萎縮性側索硬化症），SMA（脊髄性萎縮症）などの神経難病患者にとって， QOL（Quality of Life）を向上させることは重要な課題となっている[1]．これらの患者にとって自分の意図を表示する意思伝達装置の確保は必要不可欠であり，これまでにも様々なインタフェースが提案されてきた[2]．直接触れて操作する接触型のインターフェースは操作部位の可動範囲によって，装置に触れられない状況や体に装着できない場合もある．設置の柔軟な非接触で操作可能なインターフェースは, 患者と介護者双方の負担軽減につながると考えられる.

研究目的†

　本研究では，微小な動きをカメラで捉え，非接触状態でのスイッチング操作を可能とするインタフェースの開発を行った．ここでは，親指の微小な動きに着目し，内転および外転の動きを移動ベクトルで捉え，ON/OFF信号を出力するシステムの構築を行った．

動作検出手法†

　

HOG特徴†

　

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色特徴†

　

SVM†

　

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評価実験†

実験用データ†

　

性能評価†

　

検出精度†

考察†

まとめ†

　本研究では、非接触状態でのスイッチング操作を可能とするインターフェースの開発を行なった。 本システムでは、親指の微小な動きを移動ベクトルにより捉えており、接点式のスイッチが不要である。 また、手の位置に対して相対的な移動ベクトルを認識に用いているため、設置場所に制限がなく、自由度が高い という特徴を持つ。実証実験を行った結果、本システムを利用した場合には、概ね正確な動作の検出を行うことができることがわかった。しかし、極端に細かい動作に関しては未検出が発生してしまったことから、今後は、オプティカルフローで使用する最適な小領域(ブロック)の大きさの検討とカメラのフレーム数を下げて再度実験を行う予定である。

また、今回の実験では一様な照明下で行ったため、外乱による輝度変化の影響を受けることがなかった。 しかし、実用を考えた時に、昼夜の変化に伴う部屋の明るさの変化や周囲の物や人の動きによる画像上の輝度の揺らぎによって、誤検出が発生する可能性がある。今後は、照明などの外乱にロバストな動作検出ができるよう、システムの改良を検討していきたい。

参考文献†

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