2013年度 卒業研究



研究テーマ


テーマ:タブレット端末を利用した構内ナビゲーションのための拡張現実環境の設計
担当:今健人(本科5年)
概要:
本 研究におけるタブレット端末による構内ナビゲーションでは,校内に配置された無線LAN基地局からの電波強度やタブレット端末に搭載された加速度セン サーにより, 現在地点を特定し,その地点の上からの平面マップや,建物内部の実画像データを提示することでが可能である.本研究では,こうした構内ナビゲーションに対 して,拡張現実環境を構築することで,利用者に環境内の情報提供を実現する.利用者は,タブレット端末に搭載されたカメラを利用し,環境内に配置された様 々なアイコンを認識することで,カメラの映像にオーバラップさせて,その場所に関する情報を提供することを可能にする.



テーマ:人間動作検出センサを利用した人型ロボットコントローラーの設計
担当:武田祐樹(本科5年)
概要:
本 研究では,人間の動作を検出可能な KINECT センサを利用した二足歩行ロボットコントローラーの設計を行った.ロボットは利用者の上半身の動作を認識し,利用者の動きを真似るように行動する.ここ で,ロボットには予めいくつかの行動を登録しておき,利用者の動作と登録された行動の関連を,機械学習の枠組みを利用することで実現する.これにより,ロ ボットは利用者の動きを認識し,動作することかが可能となり,利用者の動作からスムーズにロボットを制御することを可能にする.



テーマ:ヘッドマウントディスプレイと3Dカメラを利用した拡張現実環境の構築
担当:能元裕太(本科5年)
概要:
本 研究では,ヘッドマウントディスプレイと3Dカメラを利用した拡張現実環境の設計を行う.本システムでは,3D表示の可能なヘッドマウントディスプレイと 3Dカメラを利用する.3Dカメラの映像をディスプレイ上に表示させることによって,利用者はヘッドマウントディスプレイを装着しながらも,周囲の様子を 立体的に認識することが可能であり,環境内を移動することが可能となる.そして,環境内に埋め込まれた様々なアイコンをカメラで認識することで,環境内の 情報を3D映像にオーバーラップさせて利用者に提供させることを可能にする.



テーマ:簡易型脳波センサによる運動時の脳波測定および定性的解析に関する研究
担当:二田拓海(本科5年)
概要:
本 研究で利用する脳波センサは,前頭部の2つの電極のみを測定する簡易型のものであり,タブレット端末を利用して脳波データを記録することが可能である.そ のため運動時の脳波の状態を測定することが可能である.本研究では,野球の打撃やバスケットボールのフリースローなど,特に集中が必要と考えられるような 運動を対象とし,未熟練者と熟練者でどのような違いがあるかを分析する.この際に,本研究では,脳波そのものの量的な変化ではなく,得られたデータにおけ る上昇や下降といった質的な変化に着目した定性的解析を行うことで,未熟練者と熟練者の本質的な違いを明らかにすることを可能にする.



テーマ:3Dキャンパスツアーシステムのための歩行動作検出に関する研究
担当:宮城諒(本科5年)
概要:
本 研究におけ3Dキャンパスツアーシステムでは,3Dカメラを利用して撮影したキャンパス内の動画映像を,3Dモニタ上に表示させる.そして,利用者の操作 にしたがって,どの位置のどの方向の映像を,どの程度の速さで再生するかを制御することで,あたかもキャンバス内を実際に移動しているかのように見せるこ とのできるシステムある.本研究では,こうしたシステムの操作として,人間の動作を検出可能なKINECTセンサーを利用する.利用 者は実際に歩行するのではなく,モニターの前で足踏みをすることになる.本研究では,機械学習の手法を利用して,歩行状態や停止状態,足踏みの速さ,振り向 き動作など,操作に必要な動作の認識を可能にする.



テーマ:行動履歴に基づく居室者状況予測システムの設計
担当:天野滉久(専攻科1年)
概要:
本 研究では,居室者の行動履歴をもとに,居室者が不在の場合に,現在,どのような状況かを予測するシステムを設計した.居室者が部屋を出る際には,居室前に 設置された現在情報を指し示す表示版にこれからの状況(授業や会議,外出など)を表示させる.その際の操作履歴を収集することで,居室者が明示的に,状況 を表示させなくても,システムが自動的に居室者の状況を予測し,表示させることが可能となる.また,居室者の操作履歴だけでなく,居室者の移動方向や, 戻ってきた方向の情報を利用することで,より精度の高い予測を可能にする.



テーマ:加速度センサーによる歩行動作の認識に基づく位置推定方式の設計
担当:梅木陽(専攻科1年)
概要:
本 研究では,携帯端末で利用される加速度センサーを利用し,利用者の歩行動作を認識させることで,建物内における歩行者の現在位置を予測するため位置推定方 式を提案する.加速度センサーによって,歩行が認識された場合に,予め設定されている移動速度をもとに,歩行者の位置を予測する.この時,携帯端末の方向 センサーを利用することで,歩行者の蛇行にも対応させることができる.また,加速度センサーによる誤差の蓄積を軽減させるために,無線LANアクセスポイ ントからの電波強度を利用した位置補正を行う.この時,同時に予め設定した移動速度の修正も行うことが可能であり,より精度の高い位置推定を実現すること ができる.



テーマ:電波強度と加速度センサーによるハイブリッドな位置推定方式
担当:小野嵩晃(専攻科2年)
概要:
近 年,携帯電話の発展に伴ってGPS 等の電波情報からの位置情報を用いたナビゲーションシステムが普及している.しかしながら,それらの電波の大半は屋内では有効な精度を持たず,位置の特定 が困難であるため,屋内に存在している受信信号強度(RSSI値)より位置の推定を行う方式の検討が行われている.しかしながら,電波強度の不安定さの問 題から,大まかな範囲での絶対的な位置の特定が可能であるが,細かな範囲での位置推定が困難なのが現状であった.そのため本研究は, 携帯端末で利用される加速度センターを利用し,より細かな移動を検出することで,より細かな範囲の位置推定機能を実現し,電波強度と加速度センサーによる ハイブリットな位置推定方式の設計を行う.



テーマ:不在者位置予測システムのためのユーザインターフェースの設計と評価
担当:佐々木貴晃(専攻科2年)

概要:
不 在者位置予測システムは過去の利用者の行き先の入力情報を基に現在の位置を予測するもの である.そのため,より自然な型式でユーザの入力情報を収集することが求められる.本研究では,マウスとキーボード操作によるPC上のインターフェース, 実際に操作可能な専用のデバイスによるフィジカルインターフェース,さらに,タッチ操作によるタブレット端末上のインターフェースといった様々なタイプの ユーザインターフェースを設計した.これらはクラウドコンピューティングにより統合され,それぞれの端末からの入力を統一的に処理することが可能である. それぞれのインターフェースの評価を行い,各々のインターフェースの特徴を明らかにする.



テーマ:二輪倒立ロボットのための強化学習による動作制御と行動選択
担当:藤原滉司(専攻科2年)
概要:
本 研究では,二輪倒 立ロボットにおけるライントレース制御に強化学習の枠組みを適用する.強化学習とはロボットがある状態においてある動作を選択し,その結果が良ければ報酬 を得 ることができる.そして,最も高い報酬を得るような動作を選択するようになるといった学習方式である.しかし,ある特定の環境への適応は可能であるが,緩 いカーブやきついカーブなど,環境の変化への対応が難しいのが現状である.そこで,本研究では,様々なコースで学習を行い,学習によって得られた行動を, 新たな環境においてロボット自身が選択することのできる学習方式を提案する.





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