Transcript 定点カメラ映像を援用した 屋外歩行者のための 複合現実

複合現実感技術による
監視カメラ視野の可視化
システム情報工学研究科 知能機能システム専攻
画像情報研究室
200721046 ダオ ゴック タン
指導教員 大田友一
亀田能成
北原格
背景
Toshiba TG01
Google T-Mobile G1
地図
運転補助
Placemark
シースルービージョン
Apple iPhone 3G
SONY VAIO VGN-UX90PS
携帯端末の普及化、高性能化（計算能力、カメラ、GPS、慣性セン
サ）によって屋外歩行者に対する情報提供システムが多様化され
ている
研究目的
屋外複合現実感技術を使って、
監視カメラの視野を携帯端末の画面に
リアルタイムで分かりやすく可視化する
応用例
危ない
安心
安心
子供は自分の携帯端末で安心道を見ることができる
（通学路で監視カメラが多いところは安心）
可視化方法
カメラの視野
カメラの視野
本研究では５つの可視化方法を提案
Contour可視化方法(1/5)
一番簡単な方法：視野を囲む枠で可視化
可視化速度：速い
カメラの位置が推論
できる：
上の４つの線の交点
下の線は薄くて見づ
らい。見るには下に
向く必要がある
他の方法はこの方法
にベース：
面か中スペースを
描く
Volume可視化方法(2/5)
周りの４つ面を描く
描いた面は大きな画
面の部分をocclude
してしまう
Shadow可視化方法(3/5)
下の面を描く
下に向くとすぐ見れ
る
Arrow可視化方法(4/5)
下の面からの矢印を描く
矢印の長さはカメラ
位置までの距離に比
例
→
カメラまでの距離を
イメージできる
上に向かなくてもカ
メラの位置が分かる
Animation可視化方法(5/5)
メッシュが視野の全空間を動く
動く方向：
下→カメラの位置
カメラの位置→下
携帯カメラの位置・
姿勢を固定しても可
視化効果がある
動くことの利点：
画面を常にocclude
しない
表示モード
1. Realモード：
携帯カメラからの画像にCGを
重畳
2. Mapモード：
現在位置の領域を表示
広い範囲が把握できる
3. First person shooter(FPS)モー
ド：
仮想世界をnavigateできる
３Dシーンモデルを表示し、携帯カ
メラからの画像は使わない
可視化方法の実装
GPS,慣性センサの問題点
監視カメラ視野の可
視化画像を正確に重
畳するために、位置
・姿勢を正確に推定
する必要がある
→
GPSと慣性で解決方向
がある
GPSの屋外の誤差：～5m
慣性センサ：ドリフト
現象
→複雑な補正が必要
Server-side PTAM
PTAM: Parallel Tracking and Mapping
Tracking：
携帯カメラからの画像の特徴点を
追跡
[Parallel Tracking and Mapping for Small AR Workspaces,
Georg Klein and David Murray, Oxford University Engineering Department]
Mapping：
特徴点と携帯カメラの
位置姿勢を3Dマップに
保存
可視化方法の評価実験
実験の条件
体育館
Ｌ棟
場所：
L棟の駐車場
目的：
被験者が分かりやすさで可視化方
法を1-5順番にする
監視カメラ視野の数：
1
画面の大きさ：
320 x 480 (iPhone)
フレームレート：
〜7 FPS
実験のビデオ
実験の結果
分かりやすい可視化方法：
ArrowとAnimation
平 被
均 験
点 者
１
分かりやすい可視化方法は
どんな方法？
＊CG物体が常に画面に表示される
＊CG物体が常に大きな画面の部分
をoccludeしない
まとめと今後の課題
まとめ
５つの可視化方法を提案した
Server-side PTAM構成で実装した
評価実験を行った
今後の課題
複数の監視カメラ視野の評価実験
広い範囲での評価実験
PTAMマップと3Dシーンモデルを自動的に対応関係する