視覚・色覚障害の色認識とその支援技術に関する研 究
著者 前川 満良
著者別名 Maekawa, Mitsuyoshi
雑誌名 博士学位論文要旨 論文内容の要旨および論文審査
結果の要旨／金沢大学大学院自然科学研究科
巻 平成18年1月
ページ 78‑81
発行年 2006‑01‑01
URL http://hdl.handle.net/2297/16709
前川満良 博士（工学）
博甲第687号 平成１６年９月３０日
課程博士（学位規則第４条第１項）
視覚・色覚障害の色認識とその支援技術に関する研究 関啓明（自然科学研究科・助教授）
神谷好承（自然科学研究科・教授），藤原直史（自然科学研究科・教授）
佐藤秀紀（自然科学研究科・教授），山越憲一（自然科学研究科・教授）
氏名 学位の種類 学位記番号 学位授与の日付 学位授与の要件 学位授与の題目 論文審査委員(主査）
論文審査委員(副査）
学位 =△日岡 文要 ］曰
Abstract：
mevisuallyhandicappedandthecolorblmdnessareoftenmconvenienttodistinguishthecolorinthe dailylifeThenwehavedevelopedtheportablecolordiscriminationsystem・
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１．はじめに
１主ず，本論文の背景となる視覚障害者と色 覚障害者の現状について，まず，多くの視覚 障害者と色覚障害者との交流により調査し，
正確な理解が浸透していない視覚障害や色覚 障害の見え方についてまとめ，さらに色が分 からないことによって起こる日常生活の不都 合な課題を明確にした．また，この見え方の 調査を進めるにあたって，色盲の見え方を再 現する色盲シミュレーションを開発した．
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(a)Stepｌ基点の色名を聞く（b)Step２走査させながら音を聞く 図１．色認識の考え方
-78-
２．携帯型色認識システムの提案 視覚障害者や色覚障害者が要求する色の 認識について考察し，これまでとは全く異 なる「対象物の一部の単一色だけでなく，
対象物全体の色模様を認識する」といった 新しい概念による携帯型色認識システムを 提案した(図１)．このシステムの構成を図２
に示す．
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３．色認識のための測色技術 提案するシステムは携帯型であることか ら，環境ロバスト性の高い自動校正機能を
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する視覚障害者を対象としたシステムであることから，自動校正機能の構造を考察し，これを 基に煩わしい操作を必要としない実装方法を提案，実現した．さらに，測色ユニットとして小 型化した装置を開発し，温度変化や光学系の変化に対する自動校正機能の有効性を検証し，そ
の有効性を示した．
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図３．自動校正機能の実装方法図４．温度変ｲヒ ４．色名表現技術Ｌ
図４．温度変化による測色の影響
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ＳＲ
視覚障害者や色覚障害者を対象としたシ ステムであることから，色を正確に伝達する ためでなく，色を想像しやすいように伝達す るための色表現技術について考察し，測色値Ｂ
鐸
RGBデータHLSデータＬＳ表
から色名への変換技術を提案した．
この変換技術では，より詳細に色を表現す図5．ＲＧＢデータから色名への変換方法 1Ｇ／
５．色模様認識のための色情報呈示技術
色情報を伝達する技術について考察し，色情報を短時間の楽器音として呈示する方法を提案 した．次に，短時間の音と色の対応付けであるマッピング方式として，光の三原色と３種類の 楽器音の対応を基本とした図６に示す三重奏方式(nioEnsembleMethod:ＴＥＭ),色相と無限 音階の対応を基本とした図７に示す無限音階方式(ShepardnneMethod：ＳＴＭ)，色相と楽器 音の対応を基本とした図８に示す色相楽器音方式(HueTimbreMethod:ＨＴＭ)を提案し,その 有効性について検証した←
いずれの方式も，表１に示すように色模様を認識するには十分な９０％を超える高い正答率 であった．しかし，音だけで色を想像できることが色模様認識の効率性に影響を及ぼすことか ら，音だけの色の認識率の指標となる色名正答率で比較検討すると，表２に示すように色相楽 器音方式の正答率が平均で71.8％，最低の人で42.9％と高く，最も有効であった．
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図６．三重奏方式の概要
図７．無限音階方式の概要
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図８．色相表１．色。■
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楽器音方式の概要 模様認識結果
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９６ Subject
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-80-
表２．色名認識結果
％
、Subject
Method～L2LL2hl
ShepardToneMethod TrioEnsalbIeMethod
HueTmbreMethod
Ave．
１０１２１４１４３３９３５３６４６４５３６９６４２８６６０７４２４ ２１４３２１４２３３２１３９３６７９３９３７８６４６４７１４４７１ ４２９６４３７５０４６４７８６６４３９２９７８６９６４７８６７１８
Ｓ、まとめ
本研究では，視覚障害者や色覚障害者が色の認識で困難な状況を明確にし，その支援技術と して携帯型色認識システムを提案した．提案したシステムにより対象物全体の色認識が行える
づ
ことを確認した．
学位論文審査結果の要旨
平成１６年７月２９曰に第１回学位論文審査委員会を開催し，提出された学位論文及び関係資料に基づき 論文内容を詳細に検討した．さらに，平成１６年７月２９曰に行われた口頭発表後に，第２回学位論文審査 委員会を開き，協議の結果，以下のように判定した．
視覚や色覚に障害にある人が第三者に教えてもらわずに対象の色を認識することは困難であり，生活で不 便な思いをすることが多い本研究では，視覚・色覚障害の色認識の現状を調査し，その支援として携帯型 色認識システムを提案・開発している．装置がふれている対象物表面の一部の色の色名を音声で知らせ，さ らにユーザーが装置で表面をなぞるにつれて，なぞった位置の色に対応した音を連続で鳴らすことで，対象 物の色や模様の情報をユーザーに伝える新しい装置である．そのために，様々な環境下での自動校正機能に よる測色の安定化，センサで検出されたＲＧＢ値からユーザに分かり易い２２０種類の色名へ変換する方法，
色と連続音のマッピング方法等に関して，それぞれ新方式を提案し，システム全体としても視覚障害者を含 めた評価実験等により有効性を検証している．
以上のように，本研究は従来にない独自な色認識システムを研究・開発しており，福祉機器として社会へ の貢献も大きい提案している各手法もこのシステムにとどまらず応用範囲が広い．よって，本論文は博士
(工学）に値するものと判定する．
