Development of a tracking method for augmented reality applied to NPP maintenance work and its experimental evaluation

原子力発電所保守作業の支援にかかわる拡張現実感技術のための新トラッキング手法の開発

Bian, Z.*; 石井 裕剛*; 泉 正憲 

Bian, Z.*; Ishii, Hirotake*; Izumi, Masanori

拡張現実感技術とは、作業対象物上にコンピュータグラフィックスによる作業情報を重ねて表示(重畳表示)させる技術で、作業員に作業の直感的理解を促すことができる。原子力発電プラントの定期検査の際にこの拡張現実感技術を用いて、作業に関連する情報を提示すれば、ヒューマンエラーの防止と作業の効率が上がると期待される。拡張現実感技術の実現に際しては、正確な位置・方向で重畳表示させるために、ユーザと情報提示対象物との位置・方向を求めるトラッキング技術が重要である。これまでマーカを用いたさまざまなトラッキング手法が提案されているが、原子力発電プラントへの適用を想定した場合、放射線の影響により、安全上作業対象物からできるだけ離れた位置の場合でもマーカの認識とトラッキング精度を確保しなければならないことである。本研究では、新たなトラッキング手法として、原子力発電所に多数存在する配管に着目し、その特徴を考慮して、配管や機器などに比較的貼りやすい縦長のラインコードマーカを開発した。本マーカを使用することで、作業対象物からの距離を遠方にしてもマーカの認識を確保できるようにした。本研究では、マーカを開発し、その評価実験を実験室で実施した。その結果、ユーザと作業対象物との距離が約10mの場合でも、約20cmの誤差範囲で認識することができ、従来のマーカよりも遠方でマーカを認識できることが確認された。

This study designed linecode marker, a new type of paper-based marker and proposed recognition, tracking algorithm for it in order to resolve these problems. In comparison of the conventional paper-based markers, such as square markers, circle markers, the linecode marker is not only just easier to set up in complex industrial environment, but also makes it possible to use AR in industrial plant. In order to evaluate the tracking accuracy, trackable distance of the proposed tracking method, an evaluation experiment was conducted in a large room. The experiment results show that: comparing with traditional marker-based tracking method, tracking possible distance extends extremely; tracking accuracy improved to a level of 20cm in 10m distance.