目の不自由な人のための誘導システムのためのデュアルフィールドセンシングスキーム

A Dual-Field Sensing Scheme for a Guidance System for the Blind.

• Qing Lin
• Youngjoon Han

抄録

電子誘導システムは、地域環境における視覚障害者の知覚を改善する上で非常に有用である。我々の前作「Lin, Q.; Han, Y. A Context-Aware-Based Audio Guidance System for Blind People Using a Multimodal Profile Model.Sensors 2014, 14, 18670-18700"では、レーザースキャナとカメラを組み合わせた文脈認識型ガイダンスシステムが提案された。ニアフィールドグラフィカルモデルを用いることで、提案されたシステムは、非常に高い解像度でニアフィールドシーンを解釈することができた。本論文では、我々の研究を遠方視野グラフィカルモデルを追加することで拡張した。ニアフィールドモデルとファーフィールドモデルを統合することで、デュアルフィールドセンシングスキームを構成している。ニアフィールド領域では、ニアフィールドグラフィカルモデルを用いてレンジデータと画像データを融合することで、信頼性の高い地上・物体状態の推論が可能となる。カメラでしかカバーできない遠方視野では、遠方視野グラフィカルモデルを用いて遠方視野の画像データを解釈し、近方視野で解釈したデータを用いて構築した空間プロトタイプを用いて遠方視野の画像データを解釈することを提案する。デュアルフィールドセンシングスキームは、シンプルなセンサ構成を用いてガイダンスシステムのシーン解釈能力を最適化するためのソリューションを提供する。様々な地域条件での実験が行われ、都市環境における視覚障害者の知覚改善における提案スキームの効率性が示された。

An electronic guidance system is very helpful in improving blind people's perceptions in a local environment. In our previous work "Lin, Q.; Han, Y. A Context-Aware-Based Audio Guidance System for Blind People Using a Multimodal Profile Model. Sensors 2014, 14, 18670-18700", a context-aware guidance system using a combination of a laser scanner and a camera was proposed. By using a near-field graphical model, the proposed system could interpret a near-field scene in very high resolution. In this paper, our work is extended by adding a far-field graphical model. The integration of the near-field and the far-field models constitutes a dual-field sensing scheme. In the near-field range, reliable inference of the ground and object status is obtained by fusing range data and image data using the near-field graphical model. In the far-field range, which only the camera can cover, the far-field graphical model is proposed to interpret far-field image data based on appearance and spatial prototypes built using the near-field interpreted data. The dual-field sensing scheme provides a solution for the guidance systems to optimise their scene interpretation capability using simple sensor configurations. Experiments under various local conditions were conducted to show the efficiency of the proposed scheme in improving blind people's perceptions in urban environments.