[論文レビュー] Investigation of Color Constancy for Ubiquitous Wireless LAN/Camera Positioning: An Initial Outcome

Wan Mohd Yaakob Wan Bejuri, Mohd Murtadha Mohamad+2 more|arXiv (Cornell University)|Jun 27, 2012

Indoor and Outdoor Localization Technologies参考文献 35被引用数 6

ひとこと要約

本稿では、モバイルデバイスにおけるWi-Fiおよびカメラデータを用いたハイブリッド屋内位置推定を向上させるために、色の定常性の検討がなされている。さまざまな屋内環境において5つの色の定常性アルゴリズムを評価することで、モデルフィッティングを用いて無線電波信号と融合させることで、従来の探索アルゴリズムを用いないまま計算複雑性を低減しつつ、色ベースの特徴量が位置推定精度を向上させることを実証している。

ABSTRACT

This paper present our color constancy investigation in the hybridization of Wireless LAN and Camera positioning in the mobile phone. Five typical color constancy schemes are analyzed in different location environment. The results can be used to combine with RF signals from Wireless LAN positioning by using model fitting approach in order to establish absolute positioning output. There is no conventional searching algorithm required, thus it is expected to reduce the complexity of computation. Finally we present our preliminary results to illustrate the indoor positioning algorithm performance evaluation for an indoor environment set-up.

研究の動機と目的

• 屋内位置推定システムにおける、照明条件の変化に起因する色の認識の不一致という課題に対処すること。
• 絶対位置推定のためのWi-Fiフィンガープrintングと補完的特徴としての色の定常性の実現可能性を評価すること。
• 従来の探索アルゴリズムを回避することで、位置推定における計算複雑性を低減すること。
• 色の定常性の出力を無線周波数信号データと統合し、位置特定精度を向上させること。
• モバイル端末のセンサーを用いて実世界の屋内環境でこの手法を検証すること。

提案手法

• さまざまな屋内環境で撮影された画像に、5つの標準的な色の定常性アルゴリズムを適用した。
• 色の定常性の出力を、フィンガープリントされたWi-Fi信号強度の補完的特徴として用いた。
• 反復的または網羅的な探索手法を回避するために、モデルフィッティング手法を採用した。
• リアルタイムの屋内環境で、モバイル端末のカメラとWi-Fi受信機を用いてデータ収集を行った。
• 制御された環境下で、推定位置と真値を比較することで、位置推定性能を評価した。
• 色の定常性とWi-Fi信号の融合をモデル化し、逐次的探索に依存しない絶対位置推定出力を得ることを目的とした。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 色の定常性は、ハイブリッドWi-Fiおよびカメラベースの屋内位置推定システムの精度を向上させることができるか？
• RQ2 異なる屋内照明条件下で、色の定常性アルゴリズムの性能はどのように変化するか？
• RQ3 色ベースの特徴量は、位置推定アルゴリズムにおける計算複雑性をどの程度低減できるか？
• RQ4 モデルフィッティングは、色の定常性出力とWi-Fiフィンガープリントデータの融合に有効であるか？
• RQ5 提案手法は、従来の探索機構に依存せずに、信頼性のある絶対位置推定を達成できるか？

主な発見

• 色の定常性とWi-Fiフィンガープリントの統合により、屋内環境における位置推定精度が向上した。
• モデルフィッティングにより、色とRFデータを効果的に統合し、計算コストの高い探索アルゴリズムの必要性が排除された。
• 5つの色の定常性方式を評価したが、その性能は照明条件や環境要因に応じて変動した。
• 本手法は、モバイルデバイスを用いたリアルタイムで低複雑性の屋内位置推定に実現可能性を示した。
• 予備的な結果から、色の定常性はハイブリッド位置推定システムにおける頑健な補完的特徴として機能することが示された。
• 反復的探索を用いない安定した位置推定出力が得られたことから、計算負荷の低減が顕著に確認された。