スマート・ヘルスケア機器の実現に不可欠な非接触画像センシング技術の実際[講師による実演付き]
スマート・ヘルスケア機器の実現に不可欠な非接触画像センシング技術の実際[講師による実演付き]
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【開催日】2013年4月19日(金) 10:00-17:00 1日コース
【セミナNo.】ES13-0011 【受講料】16,000円(税込)
【会場】東京・巣鴨 CQ出版社セミナ・ルーム [地図]
【セミナNo.】ES13-0011 【受講料】16,000円(税込)
【会場】東京・巣鴨 CQ出版社セミナ・ルーム [地図]
米国Microsoft社は2010年11月にゲーム機XBOX用モーション・キャプチャ・センサとして「Kinect」を発売し，2012年2月にはパソコン接続用の「Kinect for Windows」とSDKを発表して，商用利用への道を開いた．本セミナではKinectを用いたアプリケーション開発について説明する．また，Kinectの開発元であるイスラエルのPrime Sense社が出願した米国特許の内容に基づく基本動作原理のアルゴリズムを解説し，これを利用した非接触画像センシング・システムの開発の実際について紹介する．すなわち，赤外線ランダム・ドット・パターンを被写体に投影して撮影した赤外線カメラ画像からデプス・イメージを取得して情報処理を行う．さらに，スマート・ヘルスケア関連のアプリケーションの具体例を示しながら，実演を通して必要な信号処理やアルゴリズムについて説明する．
1．Kinectにはこんな機能がある（Kinect基本機能の実演）
2．Kinectの中身（ハードウェアの解説）
3．無償で使えるKinectのソフトウェア開発環境
4．Visual C# 基本プログラミング
4.1 基本機能とその使い方
4.2 Kinect検出
4.3 カラー・カメラ
4.4 デプス・カメラ
4.5 骨格追尾
4.6 仰角制御
4.7 3軸加速度センサ
4.8 赤外線カメラと照射ON/OFF制御
4.9 カメラの詳細設定変更
4.10 Speech API（音声認識と音声合成）
5．アプリケーション事例の実演
5.1 バーチャル楽器演奏システム
5.2 ジェスチャや音声認識で動画や家電制御
5.3 拡張現実（AR）センシング（照度，超音波）
5.4 全身加速度モニタ
5.5 赤外線近接NUI
5.6 知覚コンバータ（Cyber Eye）
5.7 非接触生体モニタ（赤外線脈波と呼吸）
6．動作原理とアルゴリズム
6.1 FIFOを使ったフィルタ（非接触生体モニタを題材に）
6.2 デプス・カメラの動作原理
6.2.1 Prime Sense社の米国特許出願内容
6.2.2 Webカメラとレーザで光切断法の実験
6.2.3 乱数投影パターンの数学的性質と相互相関
6.2.4 可視光プロジェクタとWebカメラ
6.2.5 位相差検出法（疑似乱数m系列符号で説明）
6.2.6 デプス・カメラ原理まとめ
6.3 基底遷移アルゴリズム（未知数を推定する）
6.3.1 骨格追尾の関節残像からの円運動検出
6.3.2 骨格追尾の関節残像からの3軸加速度検出
7．まとめ
照度センサで照度を可視化する例
円運動ジェスチャ
●講演の目標
・Kinectを使ったアプリケーション開発について理解できる
・Kinect相当の非接触画像センシング・システムの開発手法が分かる
・非接触型のスマート・ヘルスケア機器の開発に必要な知識を理解できる
●参考URL
・私設研究所ネオテックラボ；「Kinectが変えるセンシングの世界」のWebサイト，http://www.neo-tech-lab.co.uk/Arsensing
2．Kinectの中身（ハードウェアの解説）
3．無償で使えるKinectのソフトウェア開発環境
4．Visual C# 基本プログラミング
4.1 基本機能とその使い方
4.2 Kinect検出
4.3 カラー・カメラ
4.4 デプス・カメラ
4.5 骨格追尾
4.6 仰角制御
4.7 3軸加速度センサ
4.8 赤外線カメラと照射ON/OFF制御
4.9 カメラの詳細設定変更
4.10 Speech API（音声認識と音声合成）
5．アプリケーション事例の実演
5.1 バーチャル楽器演奏システム
5.2 ジェスチャや音声認識で動画や家電制御
5.3 拡張現実（AR）センシング（照度，超音波）
5.4 全身加速度モニタ
5.5 赤外線近接NUI
5.6 知覚コンバータ（Cyber Eye）
5.7 非接触生体モニタ（赤外線脈波と呼吸）
6．動作原理とアルゴリズム
6.1 FIFOを使ったフィルタ（非接触生体モニタを題材に）
6.2 デプス・カメラの動作原理
6.2.1 Prime Sense社の米国特許出願内容
6.2.2 Webカメラとレーザで光切断法の実験
6.2.3 乱数投影パターンの数学的性質と相互相関
6.2.4 可視光プロジェクタとWebカメラ
6.2.5 位相差検出法（疑似乱数m系列符号で説明）
6.2.6 デプス・カメラ原理まとめ
6.3 基底遷移アルゴリズム（未知数を推定する）
6.3.1 骨格追尾の関節残像からの円運動検出
6.3.2 骨格追尾の関節残像からの3軸加速度検出
7．まとめ
照度センサで照度を可視化する例
円運動ジェスチャ
●講演の目標
・Kinectを使ったアプリケーション開発について理解できる
・Kinect相当の非接触画像センシング・システムの開発手法が分かる
・非接触型のスマート・ヘルスケア機器の開発に必要な知識を理解できる
●参考URL
・私設研究所ネオテックラボ；「Kinectが変えるセンシングの世界」のWebサイト，http://www.neo-tech-lab.co.uk/Arsensing
【講師】
上田 智章 氏〔私設研究所 Neo-Tech-Lab.com 所長 ＆(株)フォスメガ 代表取締役社長 〕
Interface 2015年～2016年連載「連載 個人で試せる！生体センシング実験室」において，心電図や脈波計測に関するいくつかの記事を書きました．3次元計測やヘッドマウントディスプレイの仕組みも研究しています．受託研究を生業としており，東工大発ベンチャである(株)フォスメガの社長です．電子工作・ソフトウェア開発を趣味とする発明家でもあります．
上田 智章 氏〔私設研究所 Neo-Tech-Lab.com 所長 ＆(株)フォスメガ 代表取締役社長 〕
Interface 2015年～2016年連載「連載 個人で試せる！生体センシング実験室」において，心電図や脈波計測に関するいくつかの記事を書きました．3次元計測やヘッドマウントディスプレイの仕組みも研究しています．受託研究を生業としており，東工大発ベンチャである(株)フォスメガの社長です．電子工作・ソフトウェア開発を趣味とする発明家でもあります．
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