遠隔教育のための板書自動スクリプティングシステムに関する研究

远程教育自动板书系统的研究

基本信息

批准号：
16700554
负责人：
青柳貴洋
金额：
$ 1.86万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

衛星通信など、標準テレビ画像を送信する形態の遠隔講義で受講者から、「板書の文字が見づらい」という指摘がなされている。そこで、本研究では、板書中心の遠隔講義の黒板の見やすさを改善して、非同期型の遠隔講義に活用するために、講義室内で黒板を撮影した固定カメラの映像から、板書の内容(文字、図形)のみを抽出し、遠隔講義用に提供できる動画像に変換するシステムの開発を行った。本システムの撮影対象の黒板は、180cm×90cmのグリーンマーカーボード1枚である。黒板の中心から距離3.8mの地点にデジタルハイビジョンビデオカメラを設置し、黒板全体が収まるようにHDモード(解像度1280×720)で撮影した。後の画像処理を容易にするため、ビデオカメラの焦点距離、露光、ホワイトバランスの自動制御を解除し、撮影開始前に手動で適切な値に設定して撮影を行った。撮影した画像はIEEE1394(HDV)接続により画像処理用のPCに転送し、動画像処理および動画ファイルへの書き出しを行った。開発した画像処理システムを用いると、撮影した講義画像から、講義を行っている人物が消去され、黒板に書かれた文字のみを残すことができる。模擬的に行った講義を処理した結果、講師の体によって部分的に遮られた文字も、後の処理により表示されることが確認でき、概ね良好な板書画像を得られた。本システムでは、処理した画像を元の動画と同じ時間軸を持つムービーとして書き出す。これにより、非同期型の遠隔教育において、講師を撮影した動画やプレゼンテーション資料とともに板書のみの動画像を提供できると考えられる。

传输标准电视图像（例如卫星通信）的远程讲座的参与者抱怨黑板上的文字难以阅读。因此，在本研究中，为了提高以板书为主的远程授课中黑板的可视性，并将其用于异步远程授课，我们从图像中分析了黑板（文本）的内容。我们开发了一种仅提取图像（、图形）并将其转换为视频图像以供远程讲座的系统。该系统拍摄的黑板是一块尺寸为 180 厘米 x 90 厘米的绿色标记板。距黑板中心3.8 m处安装数字高清摄像机，以高清模式（分辨率1280 x 720）拍摄图像，覆盖整个黑板。为了方便后续图像处理，摄像机对焦距、曝光和白平衡的自动控制被关闭，并在拍摄开始前手动设置适当的值。捕获的图像通过 IEEE1394 (HDV) 连接传输到 PC 进行图像处理，在 PC 上进行视频处理并导出为视频文件。使用开发的图像处理系统，可以从拍摄的讲座图像中删除演讲者，只留下写在黑板上的文字。对模拟讲座的处理结果表明，通过后续处理，可以显示被讲师身体部分遮挡的文字，得到了总体良好的黑板图像。该系统将处理后的图像导出为与原始视频具有相同时间轴的电影。因此，人们认为，在异步远程教育中，可以仅提供黑板的视频图像，以及教师和演示材料的视频。