氏名: 服部雄介

論文題目: 視聴覚情報を用いた移動型ロボットの指示者探索システム


論文概要

目的
本研究では視覚と聴覚の2つの情報を利用し,効率よくロボットの行動を制御するこ とを目指す.そのためにまず,ロボットに指示を与える人物(指示者)を効率よく探索 することを取り上げる.これは人間とロボットとの間で基本的でかつ重要なインタラ クション「人が呼んだらロボットが振り向き,その人を認識し,その人のもとにやっ てくる」という動作である.指示者はロボットに呼び掛け,手招きを行いロボットを 呼ぼうとし,ロボットはそれに反応して指示者を探索する.使用したロボットを図1 に示す.

システム概要
図2に処理の概要を示す.音声処理部分ではロボットは呼び掛け音声の方向を推定 し,その方向に回転して指示者をロボット視野内に収める.音源定位にはマイクを4 つ使用し,2組の音の立ち上がり(オンセット)時間差によりロボットの周囲360°の範 囲で方向推定する. 指示者をロボット視野内に収めた後,画像処理部分ではロボットは 手招き動作の検出を行い,視野内の人物からさらに精度よく指示者を 特定,位置の把握をする.手招き動作検出にはフレーム間差分処理と 肌色抽出を使用し,手招き動作部分の方向を特定する.

結果・考察
以上のシステムを実装し,実験を行った.その結果,指示者探索において 良好な結果が得られた.手招き検出結果を図3に示す. 視覚だけに頼ったシステムの場合,ロボットが常に その場で回転し指示者を探索する,指示者がわざわざロボットの視野内 に入っていくといった非効率的な行動が必要となる. しかし本研究のシステムでは,より人間同士のコミュニケーションに近い 形でかつ効率的に指示者の探索,特定が可能であることが分かった.

図2:処理の概要

図1:使用したロボット
図3:手招き検出結果


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