自動追尾型ウェブカメラにおける 音響情報の利用に関する検討

自動追尾型ウェブカメラにおける
音響情報の利用に関する検討
0422144 佐々木
貢，
0422272 馬淵
指導教員
1. 目的
哲也
新井 浩志 准教授
ベルが大きいほうにウェブカメラを向かせることにする。
本研究では、パソコンと連動させたウェブカメラに動体
音量レベルの判断にあたっては 2 つのことに注意をする
検知による自動追尾機能をもたせ、監視範囲を拡大する。
必要がある。まず、通常の使用環境においては背景雑音が
さらに監視範囲外の侵入者を検知し、その方向へカメラを
あるため、これによってカメラの方向が決定されるような
向けて対象を監視できるようにする。そのために本研究で
ことがあってはならない。また、波形は 8kHz でサンプリ
は音響情報に着目する。侵入者が監視範囲外で何らかの音
ングしており、瞬間値で判断をすると正しく音源の方向を
を発生させた場合、音源の方向を検出してカメラを向ける
判定できない。そこで、あらかじめ背景雑音を計測してお
機能の実現を目指す。
き、採取したデータが背景雑音のレベルを超えている場合
のみカメラの方向を変えることとする。さらにこのレベル
2. 概要
を超えた瞬間から一定の時間の平均値で左右の音量データ
本研究のシステム構成を図 1 に示す。
を比較し、ウェブカメラを向かせる方向を決定することに
した。サンプルデータで左右を判断した結果を図 2 に示す。
マイクロフォン
ウェブカメラ
左マイク
USB
パソコン
サーボモータ
RS-232C
PIC
モータ制御回路
図 1 自動追尾システム構成
本研究を行うにあたって、まず従来行われていた自動追
右マイク
認識結果
尾型ウェブカメラの研究成果を再確認した。この結果、以
下の 2 点の修正が必要であることがわかった。
まず、従来はステッピングモータを用いていたが、モー
タ制御を容易にするため、ステッピングモータからサーボ
モータへ変更した。この変更により、モータ制御回路を一
新し、PIC のモータ制御プログラムを作成した。
背景雑音として認識
今回設定した
左として認識
背景雑音レベル
右として認識
図 2 左右の判断結果
3. 結果と今後の課題
新規にモータ制御回路を作成し、サーボモータを動作さ
また、従来は画像キャプチャプログラムで DirectShow
せることができた。また、画像キャプチャプログラムは
を用いていた。しかし現在の Direct X ではこのフレームワ
Microsoft Platform SDK と Direct X SDK を使用し、起動
ークが存在しない。そこで本研究では Microsoft Platform
することができた。
SDK と Direct X SDK を使用して動作させる。
音響情報の利用では採取した音に基づいて左右の判断す
音響情報の利用に当たっては、まずウェブカメラの左右
ることができた。しかし、対象を監視するためにカメラを
にステレオマイクロフォンを装備し、採取した音を WAV
何度回転させれば良いかを正確に判断できない。よって前
ファイルとしてパソコンに保存した。WAV ファイルのデー
後の判断を行えるようにすることが必要になる。
タをもとに、左右の音量レベルに差がある場合には音量レ