画像処理技術を用いた簡便な 双方向コミュニケーションシステム 金沢工業大学 情報フロンティア学部 メディア情報学科 学部長・教授 鎌田 洋 1 背景 一人（あるいは少数）のプレゼンターが多数の参 加者に説明する場が多種類ある。 例） ・学校での一斉授業 ・講演会 ・イベント プレゼンターは参加者の反応を見ながら説明して いる。プレゼンターが問いかけた際に応答する人 は少数である。 2 従来技術とその問題点 参加者の応答を集計するために端末を用いる 方法があるが、普及していない。 問題；サーバの設定、管理 端末の種類ごとの問題 ・専用の小型端末；高額な費用、端末管理 ・携帯電話機、パソコン；持参しない参加者へ の対応 3 新技術の概要 プレゼンターの質問に対して参加者が挙げた色 カードを画像処理技術により集計する技術 必要なもの • 色カード；参加者が回答に用いる。 • Ｗｅｂカメラ、三脚；参加者が色カード挙げている 風景を画像として捉える。 • パソコン；画像処理技術により、色カードの枚数 を集計する。プレゼンテーション用のパソコンで 兼用できる。 4 新技術の使用手順 • 事前に数種類の色カードを参加者に配布して おく。 • プレゼンターが参加者に選択肢式の質問をする。 回答に対応する色カードを挙げるように求める。 • 参加者が色カードを挙げた風景をカメラで画像 として捉える。 • 入力した画像をパソコンで画像処理して、色カー ドを集計する。 5 新技術の画像入力部 三脚に装着した向き を変えた複数のWeb カメラで会場全体を 捉える。 6 新技術の色カード レイアウトと材質を最適化；黒上質紙に色蛍光紙 を貼付 • レイアウト；画像処理で 識別しやすい。 • 材質；照明の影響が低い。 色カード（例） 7 新技術の画像処理 • 入力画像を明るさ画像に変換する。 • 明るさ画像を白黒画像に2値化する。 • 白黒画像の白部分について、面積、形状を判定 して、カードの色部分を抽出する。 • 色部分の色を判定する。 • カードを色ごとに集計する。 8 大学での一斉授業に適用 • • • • 適用時期：2016年前期 適用方法：アンケートに使用 受講生：140名 教室：定員240名 幅；14.5m, 机数5, 机ごとの座席数3, 両端に着席 奥行き；20.7ｍ, 机数16, 最前列を空けて着席 • 照明：2種類（明、暗） 明；教壇上の蛍光灯のみ消灯 暗；前方の蛍光灯も消灯 9 使用した5色カードと予備実験 予備実験；机に立てたカードの認識実験 (Webカメラ；2台) 青 黄橙 桃 緑 赤 10 教室におけるWebカメラの認識範囲 縦\横 1列 2列 3列 4列 縦\横 5列 16列 16列 15列 15列 1列 2列 後 11列 10列 5列 13列 13列 12列 4列 3台目 14列 14列 後 3列 1 台 目 12列 2 台 目 11列 10列 9列 9列 8列 8列 7列 7列 前 前 6列 6列 5列 5列 4列 4列 3列 3列 2列 2列 1列 1列 教 壇 2 台 目 1 台 目 教 壇 3台目で後方を大きく捉える。 2台構成 3台構成（システム開発中） 11 カードの認識精度と適用効果 Webカメラ Webカメラ 2台（＊） 3台（システム開発中） 教室：暗 81.3% 93.4% 教室：明 96.8% 98.1% （＊）適用効果；授業運営が円滑になる効果があった。 12 新技術の特徴・従来技術との比較 • 従来よりも低コストで、会場の参加者の回答を リアルタイムで集計できる。 • ノートPCとWebカメラと色カードのみのシステム であり、端末の管理が不要のため、より簡便に 使用できる。 • 従来技術と異なり、システム使用時にプレゼン ターと参加者の対面性を保持できるので、コミュ ニケーションを促進できる効果がある。 13 想定される用途 • 一斉授業における教員から学生への問いか けに対する学生の回答の自動集計 • 各種イベントにおけるプレゼンターから参加者 への問いかけに対する参加者の回答の自動 集計 • 無線通信が困難な環境における双方向自動 通信 14 実用化に向けた課題 • 現在、大学の一斉授業のアンケート集計に適 用しており、効果を確認できている。 • 現状のカード認識精度でも実用的に使える分 野があることを立証できている。 • 今後の技術課題は下記の通りである。 – さらなる認識精度の向上 – 様々な用途における実証 15 企業への期待 共同での研究開発 –大学；研究 –企業；製品化・販売 16 謝辞 本研究はJSPS科研費 24650571,15K01041 の助成を受けたものです。 17 お問い合わせ先 金沢工業大学 産学連携局 産学連携東京分室 新川 実、杉田 享子 TEL 03-5777-2243 FAX 03-5777-2226 e-mail [email protected] 18
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