視覚障害者のナビゲーションを支援するRGB-Depthセンサの最小レンジを低減

Reducing the minimum range of a RGB-depth sensor to aid navigation in visually impaired individuals.

• Kailun Yang
• Kaiwei Wang
• Hao Chen
• Jian Bai

抄録

RGB-D（RGB-D）センサの導入は、視覚障害者のナビゲーション支援の分野で画期的な力を秘めています。しかし、RGB-Dセンサの検出可能距離は800mm程度と限られている。本論文では，RealSense R200のRGB-Dセンサを用いて，この最小検出距離を短縮するための効果的なアプローチを提案する．本論文では，2枚の赤外線画像間の大規模ステレオマッチングと，1枚の赤外線画像とRGB画像間のクロスモーダルステレオマッチングを用いて，近距離の深度情報を取得することを提案する．最小検出距離の短縮は、障害物を至近距離で回避するためだけでなく、トラバース可能性の認識を高めるためにも重要です。全体的に、RealSenseの最小検出距離は650mmから60mmに短縮されています。トラバース可能なラインを作成し、ステレオ音声で視覚障害者にフィードバックする。このアプローチは、実際の視覚障害者を対象とした実世界での包括的な実験と実地試験により、その有用性と信頼性が証明されています。

The introduction of RGB-depth (RGB-D) sensors harbors a revolutionary power in the field of navigational assistance for the visually impaired. However, RGB-D sensors are limited by a minimum detectable distance of about 800 mm. This paper proposes an effective approach to decrease the minimum range for navigational assistance based on a RGB-D sensor of RealSense R200. A large-scale stereo matching between two infrared (IR) images and a cross-modal stereo matching between one IR image and RGB image are incorporated for short-range depth acquisition. The minimum range reduction is critical not only for avoiding obstacles up close, but also in the enhancement of traversability awareness. Overall, the minimum detectable distance of RealSense is reduced from 650 mm to 60 mm with qualified accuracy. A traversable line is created to give feedback to visually impaired individuals through stereo sound. The approach is proved to have usefulness and reliability by a comprehensive set of experiments and field tests in real-world scenarios involving real visually impaired participants.