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

SONY　VAIO　VGN-UX90PS

地図運転補助Placemarkシースルービージョン

Apple　iPhone　3G

Google　T-Mobile　G1

Toshiba　TG01

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

本研究では５つの可視化方法を提案

カメラの視野

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反比例→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

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

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

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

Mapping：特徴点と携帯カメラの位置姿勢を 3Dマップに保存

[Parallel Tracking and Mapping for Small AR Workspaces,Georg Klein and David Murray, Oxford University Engineering Department]

可視化方法の評価実験

実験の条件

Ｌ棟

体育館場所：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

被験者１

平均点

分かりやすい可視化方法：Arrowと Animation

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