情報処理学会 インタラクション 2014
IPSJ Interaction 2014

14INT003
2014/2/27

移動型カメラによるヘアセルフカット支援システム
双見京介1,a)寺田 努2,3,b)

塚本昌彦2,c)

概要：自分の髪を自分自身で散髪することは難しい．伸びた髪を散髪する場合には美容室や理容室，床屋といった専門家のいる場所へ行くのが一般的である．しかし，髪質も顔も趣味も異なる専門家に各個人が抱く
髪型の悩みや理想のイメージを伝えられない場合もあり，ヘアセルフカットという自身を散髪する行為が行なわれている．本研究では，ヘアセルフカットを現状の道具や環境で行なった場合に課題となる「目では見えない範囲の映像の取得」に重点を置き，自分の目では見えない範囲をカメラで撮影し，その映像を見ながらヘアセルフカットを行なうシステムを提案する．評価実験により提案システムの有効性を確認した．

A System for Supporting Self-Haircut using Movable Cameras
Futami Kyosuke1,a)Tsutomu Terada †2,3,b)

Masahiko Tsukamoto2,c)Abstract: While people who wants to arrange his/her hair usually goes to a specific place such as beauty
parlor, it is diﬃcult to explain the demand of hair style completely to the hairdresser. In this paper, we
propose a system for supporting self-haircut to resolve technical/environmental problem. Especially, oursystem shows the images of the area where he/she cannot see by using robots with cameras. The evaluation
results confirmed the eﬀectiveness of the proposed system.

1. はじめに

アセルフカット方法を教えるテレビ番組や雑誌が増えた．
ネット上ではそれに加えて自己流のヘアセルフカットの様

明治 4 年，散髪脱刀令によって髪型を自由にできるよ子を動画で投稿する者もいる．また，専用商品も様々な種うになった．2012 年に行なわれた身だしなみに関する調類が存在し，ヘアセルフカット方法の説明書付きハサミな

査 [1] から，対象者 13,543 名の半数近くが髪型を気にしてどがある．しかし，これらの商品や知識を得てもヘアセル

いるとわかり，現代において髪型が多くの人間の関心事にフカットには高い技術と経験が必要になる．その大きな理なっていると解釈できる．

由としては自分の頭の側面，背面，上面などの「目では見一般的に散髪は専門家にしてもらうものであるが，他人えない範囲の映像の取得」と，理想のイメージ通りに散髪に自分のイメージを正確に伝えることは難しい．他人に散をするための「技術や知識の習得」の 2 つが難しいことが髪をしてもらうときに生じる不満だけではなく，長引く不挙げられる．本研究では，これらのうち前者の問題を解決

況故の節約の目的や散髪への好奇心といった様々な欲求することが後者の解決につながると考え，自分の目では見や動機から，近年ヘアセルフカットを行なう人口は増加しえない範囲をカメラで撮影し，撮影した映像を見ながらヘている．メディアにも度々取り上げられ，プロ美容師がヘアセルフカットを行なえるシステムを提案する．提案シス
テムでは，カメラとロボットを組み合わせた移動型カメラ

1

2

3

a)
b)
c)

神戸大学工学部
Faculty of Engineering, Kobe Uniersity
神戸大学大学院工学研究科
Grad. School of Engineering, Kobe Uniersity
科学技術振興機構さきがけ
JST PRESTO
futamikyosuke@stu.kobe-u.ac.jp
tsutomu@eedept.kobe-u.ac.jp
tuka@kobe-u.ac.jp© 2014 Information Processing Society of Japanが移動しながら対象を撮影する．さらに本研究では，提案
システム使用時にユーザが負担を感じないように移動型カ
メラを，カメラから取得した映像とヘアセルフカットならではの画像特徴によって自動で制御することを試みる．また，手動で操作する方が便利な場面も想定して，両手や体17

勢が自由に使えるようにフットスイッチ操作も行なえるよ
うにする．
以降，2 章では関連研究について述べ，3 章ではシステ
ム設計について述べる．4 章では提案システムの実装について述べ，5 章で評価と考察を行う．最後に 6 章で本論文

表 1

被験者の情報質問＼被験者

A

B

C

D

E

F
男

性別

男

男

男

男

女

髪型へのこだわり

2

2

3

2

2

3

プロのカットに対する不満

有

無

有

有

有

有

セルフカット経験

2

1

2

2

2

3

のまとめを行なう．

2. 関連研究にどういった問題が生じるのかを明らかにするため，被験者 6 名を対象に予備実験を行なった．

映像提示で作業支援を行なう研究としては岩淵らの電脳始めにアンケート調査を行ない，散髪に対する意識を調化粧鏡がある [2]．このシステムでは，ユーザはカメラや査した．調査内容を下記に記し，その結果を表 1 に示す．

センサが付けられた PC 画面を見ながらメイクを行ない，• 髪型へのこだわり (3 段階評価)

映像の支援を受けることでメイク時の動作負担を軽減した

自分の髪型にこだわりがあるかを聞いた．例えば「前り，より良いメイクができるようになる．本研究でもユー

髪は目に被らないくらいの長さ，横は耳が出るくらいザの動作や状況に合わせて映像の支援を行なう．

の長さ」という風に具体的な理想が部分的にある場合

目では見えない範囲の映像取得をカメラで行なう研究例

を 2 とし，その他の全体にも，例えば「つむじの辺り

としては，竹林らのシステム [3] がある．このシステムではは髪に癖が出やすいので短めで，後頭部は髪が寝やす

カメラレンズの水平方向の回転や垂直方向の首振り，映像

いので空気が入ってふんわりなるように」など自分にの拡大・縮小ができるパン・チルト・ズームカメラ 1 つを適した理想がある場合を 3 とした．上記の条件以外や背面に設置し，それで撮影した映像を正面に置いたミラー兼ディスプレイにハンズフリーで表示できる．システム操「全体的に短め」などの抽象的な理想は 1 とした．

• プロのカットに対する不満が有るか無いか

作はフットスイッチで行なえるので作業しながらシステム

プロのカットに対して不満を持った経験が有るか無いを利用できる．本研究ではあらゆる視点から対象を撮影すかを聞いた．「要求と違う髪型になった」や「自分のる必要があるので，カメラを固定せずに移動させて対象を意見が通らなかった」などのカットに対する不満があ

自由な視点から立体的に撮影することを目指す．

る場合を有とした．カット以外の不満，例えば「散髪加藤ら [4] は，画像解析を用いた対象追跡では，その用
途や目的，対象の特徴や状況に合わせて認識や追跡の手法に行くのが面倒」などは不満に含まない．

• ヘアセルフカット経験 (3 段階評価)を考える必要があることを述べ，対象を認識するために色未経験者は 1，前髪や耳の上，襟足などの目に見えるやエッジ，動き (フロー)，位置などの情報を利用できる条際のみをカットしたことがある者は 2，目では見えな件や手法を紹介している．大池らの研究 [5] では，設置したパン・チルト・ズームカメラを用いて高速運動している

い範囲や全体をカットしたことがある者は 3 とした．

3.1.1 一般的な鏡を使用した場合の映像の取得方法

対象の運動予測を行ない，対象とカメラの運動速度およびヘアセルフカット時にはカットする部分を見たり全体の方位を一致させることによって画像の中心で対象を鮮明にバランスを見る目的で，自分の頭をあらゆる方向から見る

撮影している．カメラ自体が対象に追跡して動くことで，必要がある．顔の正面を見るために鏡を自身の正面に置

より正確な画像解析や対象追跡につながると述べている．

き，側面や背面，上面などの「目では見えない範囲」を見

また，森らの研究 [6] では，調理の現在の工程を食材のるためには，それぞれが独立して角度や位置を変えられる状態で認識するために調理台を真上からカメラで撮影し，鏡を 2 枚以上使用し，1 枚の鏡に映した「目では見えない

調理の作業時ならではの特徴である「調理中に食材に変化

範囲」の映像を，もう一方の「目で見える範囲」にある鏡が起こる際には必ず調理者の手が食材に接触する」というに投影する方法が一般的である．以降では，前者の鏡と後事実を利用して食材の追跡を行なっている．本研究でもヘ者の鏡をそれぞれ「反射用の鏡」と「見る用の鏡」と呼ぶ．

アセルフカット時の特徴を利用した対象追跡を行う．

鏡を 2 枚以上使用するには 1 枚の鏡を手に持つ方法と，髪や頭皮をケアするロボットを廣瀬ら [7] は開発した．

手に持たずに固定する方法がある．前者の動作例を図 1 に

このロボットは人の手による洗髪と同程度の洗浄力や快適示す．この時の動作は，まず自分の背面に置いた「反射用性を再現でき，医療分野や理美容分野での実用化が想定さの鏡」に背面の映像を映し，右手に持った「見る用の鏡」

れている．

の位置と角度を調整して「反射用の鏡」の映像を「見る用

3. ヘアセルフカット支援システムの設計
3.1 予備実験
一般的な道具で実際にヘアセルフカットを行なった場合© 2014 Information Processing Society of Japanの鏡」に映している．次に後者の動作例を図 2 に示す．前者の動作例との違いは「見る用の鏡」を手に持たず机に置
く点で，これによって両手を自由に使用できる．
これらの例では「見る用の鏡」の位置や角度を調整した

18

くい範囲が生じた．また，取得した映像には光の反射や影，
さらには自身の体が障害となって見えない部分が生じることもあった．このため自分が見たい部分を，適切な距離感，
角度，明るさ等で見ることは難しかった．
次に，両手や姿勢など体を自由に使えないことが挙げられる．例えば，鏡を片手で持つ場合には片方の手がふさがるため，映像を見ながら両手で作業することは難しかった．
また，見たい映像を見るために自分の顔や視線の向き，姿勢などを変えなければいけない時もあり，これらの体の自図 1 鏡を手に持った例

由の制限は作業をするうえで妨げとなった．以上より，鏡
図 2

鏡を机に置いた例を用いた映像の取得方法には映像の質の低さと，映像を取得する際に身体的制約が生じるという２つの問題があるとわかる．

3.2 システム要件
以上の問題点を基に以下の要件でシステムを設計した．

• 要件 1 最適な視点の映像を見やすく提示できる
例えば美容師がカット対象者を見ているような映像を提示することが望ましい．具体的には，ユーザにとって最適な視点で対象を見れること，その最適な視点を見つけるために空間中で視点を自由に移動できること
図 3

キャップ装着例 背面

図 4

キャップ装着例 側面を目指す．こうすることで，ヘアスタイルによって異なる最適な視点を再現する．例えばユーザが再現した「反射用の鏡」を調整してもよい．例えば三面鏡を使用
が，いヘアスタイルがワンレングスという前から後ろまでした場合，三面鏡の真ん中の「見る用の鏡」を自身の正面の髪を同じ長さに真直ぐ切り揃えたヘアスタイルだとに置き，その左右の「反射用の鏡」の角度を調整することする．この場合，カットする毛束をまっすぐ下におろになる．以上で説明した方法により，頭のほとんどすべて

し，ハサミを入れる部分に対して視点を平行に合わせの面を見ることができる．

てカットする必要がある．このように，ヘアスタイル

3.1.2 予備実験の内容

によって毛束を引っ張る角度や対象を見る視点が異な

被験者 6 名にヘアセルフカットの真似を行なってもらい，る．よって，対象に対して自由な距離や角度を再現しその内 1 名には実際のヘアセルフカットも行なってもらった映像を提示することが望ましい．また，鏡のようなた．どちらの実験も一般家庭に存在するハサミ，クシ，鏡

光の反射が無い映像を提示する必要もある．

を使用した．鏡は壁張り鏡，手持ち鏡，鏡の角度を調整できる置き鏡の 3 種類を用意した．ヘアセルフカットの真似• 要件 2 作業の妨げにならないシステムを使用することが作業の妨げとならないよう

では，まず髪の毛を模した約 15cm 長の麻素材の紐を取りにする．具体的には，鏡使用時に作業の妨げとなった

付けたキャップを頭に被る (キャップを装着した様子を図

体の自由の制限が起こらないようにする．

3 と図 4 に示す)．次に，椅子に座った状態で道具を自由に以上の要件以外にも，多くの人がカットする部分の映像使用し，全体を現状の長さから 3cm 程カットする．そのの他に，全体像を把握できる映像も見たいことがわかった．

際，時間は無制限で，根元から伸ばした紐の長さを全て同

これはカットする部分の位置決定や毛束を引っ張る角度

じにするよう指示し，あらかじめ 3cm を見せた．実際のヘ決定，カットする長さの決定において，全体のバランスを

アセルフカットでは普段からヘアセルフカットを行なって把握し，その一回のカットが全体に及ぼす影響や仕上がりいる被験者に自由な髪型を再現してもらった．実験後に不具合をイメージするためである．また，個人差はあったが自由に感じた点を調査した．

鏡の映像を見ながら固定した毛束にハサミを近づける時，

3.1.3 予備実験の結果

誤って遠ざけてしまったり，左右逆に移動させてしまうと実験から得た問題点としてはまず，見たい映像を取得すいった逆の動作を頻繁に行なう者がいた．これは慣れによる難しさと，取得した映像の質の低さが挙げられる．鏡をり改善できるが，初心者でもヘアセルフカットにおいてス

用いて目的の部分を映し出す作業は容易ではなく，どれだ

トレスを感じない情報提示方法を検討する必要がある．

け体や目線を動かし，鏡の位置や角度を調整しても見えに© 2014 Information Processing Society of Japan19

の移動型カメラの役割は対象を撮影することと掃除することだけだが，今後はヘアセルフカットにおけるユーザの他の動作を担うことも検討している．ヘアセルフカットではハサミでカットする作業が難しかったり体の負担になる場面がある．例えばカットする毛束を取るところまではユーザが行ない，実際に毛束をカットするところはロボットが行なうことによって，ユーザは両手をカットする毛束の位置や長さを選択することに集中でき，腕を上げてハサミを図 5 システム構成

扱う負担を解消できる．

3.3 システム設計
前節で述べた要件を満たすために以下のシステムを設計

3.5 カット部分追跡機能した．まず要件 1 を満たすために，ユーザが見る映像はロ

この機能は，カットする部分をユーザの見たい視点で自ボットとカメラを組み合わせた移動型カメラで撮影する．

動的に撮影することを目指す．本研究ではまず，カットすカメラ自体を移動させることで対象を空間中の自由な視点る部分が映像の中心に映るように移動型カメラを制御すで撮影できる．次に要件 2 を満たすために，移動型カメラ

る．カットする部分を対象として認識するために，ハサミの制御は撮影した映像の情報を基に自動で行なう．また，等の道具を使用しない非利き手の動きに注目する．

手動の操作が便利な状況も想定し，両手や体勢が自由に使えるようにフットスイッチで操作できるようにする．
システム構成を図 5 に示す．PC 上部に取り付けたカメラでユーザの正面を撮影し，移動型カメラでユーザの正面

カットにおける一連の動作を下記に示す．

( 1 ) カット位置の選択と決定( 2 ) カット長さの選択と決定( 3 ) 実際にカットして (1) に戻る

以外を撮影する．撮影した映像は PC 画面に表示すると同

この中でカットする部分を決定する「カット位置の選択

時に画像解析を行ない，その情報を基に移動型カメラを自と決定」の動作において，カット位置の選択中に非利き手は動で制御する．ユーザは PC 画面に表示された映像を見な

動き，カット位置を決定したタイミングで非利き手はカッがら一般的な散髪道具でヘアセルフカットを行なう．

トする毛束を指で固定して停止する．よって，非利き手の指が映像の中心に映るようにすれば，映像の中心にカット

3.4 移動型カメラの設計

したい部分が映ることになる．

移動型カメラの構成は図 5 のように，ロボット全体の土

この機能では対象を認識するためにカラーマーカを用い台として掃除ロボットを使用し，胴体に長さを自由に変えた．他にも認識手法はあるが，色で認識する手法は非利きられる，例えばマイクスタンドのような機構のユニットを手と同じ色である利き手や顔，首などとの区別が難しく，

接続し，その上にロボットアームを積んでアームの先端形状で認識する手法はユーザによって毛束の固定の仕方やにカメラを取り付ける．この設計の利点としては，掃除ロ

手の扱い方が異なり不適切だと判断したので，今回はユー

ボットとロボットアームがそれぞれの得意な動きを分けらザに負担にならない範囲で非利き手にマーカを装着するこれるのでロボット制御が比較的簡単な点，移動範囲が広いとにした．このとき，マーカの誤認識で発生したノイズをので対象を自由な視点から撮影できる点が挙げられる．ま除去するために，収縮・膨張の処理を行なった．元の画像

た，ベースに掃除ロボットを用いることで，カットした後とマーカ部分を抽出した 2 値化画像を図 6 に示す．求めにゴミとなる髪の毛も掃除できる．

た 2 値化画像の重心の位置情報を利用して，マーカの速度

今回採用したモデル以外に，多数のカメラを定位置に固と加速度を画面の縦軸 (Y 軸) と横軸 (X 軸) についてそれ定して定位置からの視点 (前後左右上など) のみで対象をぞれ求めた．速度は現在の画像フレームとその前の画像フ撮影できる据え置き型カメラのモデルも検討した．据え置

レームとの位置の差とし，その速度の差を加速度とする．

き型では制作や操作が単純で容易になると予想できるが，以下にマーカを認識した場合と認識していない場合の対象

次の 2 つの点から移動型カメラを採用した．1 つ目はカメ

追跡の流れをそれぞれ示す．

ラ自体が動く方がシステム要件 1 を満たすには適切だと考

マーカを認識した場合の対象追跡の流れ (図 7)

えた点である．カメラを固定すると対象との距離や角度を

STEP1: マーカの重心位置が一定範囲内に一定時間とど

ユーザの希望通りに再現できない可能性がある．また，実まれば，その位置を中心とした緑四角形を表示する．

際に自分の目を移動させるようにカメラを動かして立体的STEP2-1: マーカの重心位置が緑四角形内でさらに一定に対象を見ることが最適な視点を見つけるために役立つと時間とどまれば，その位置をカット位置と決定し，画像中考えた．2 つ目は今後の発展形を考慮した点である．今回

心に赤四角形を表示する．

© 2014 Information Processing Society of Japan

20

図 6

マーカ認識の様子
図 9

カット位置認識

移動型カメラの制御基盤

カット位置
STEP2-1

STEP3
STEP4

STEP1

図 8

移動型カメラの外観に自動でマーカを探索させるか，マーカが映るように手動でロボットを動かすか，自らが動くことで対処する．

STEP2-2

4. システムの実装

カット位置移動STEP5

図 7

対象追跡の流れ

4.1 移動型カメラの実装
提案システムにおける移動型カメラを 2 台実装した．その外観と制御基盤を図 8，9 に示す．移動型カメラは iRobot

STEP2-2: マーカの重心位置が一定時間経過する前に緑社製ルンバ 780，ELEKIT 製ロボットアーム MR-999，サ

四角形内から出たら，STEP1 に戻る．

ンコー製無線カメラ USWIRWRD，その他の固定用材料かSTEP3: マーカの重心位置が画像中心の赤四角形に入る

らなる．一番下の土台はルンバ，胴体の上にロボットアー

ように移動型カメラを動かす．

ムを乗せてロボットアームの先端にカメラを取り付けた．

STEP4: 赤四角形内にマーカの重心位置が入ったら移動

胴体の部分は高さが自由に変えられる機構を想定していた型カメラを止め，新たに重心位置を中心とした青四角形をが，今回は一定の高さに固定した．また，安定性を増すた

表示する．

めに補助輪と重しを取り付けた．

STEP5: 重心位置が青四角形から出たら STEP1 に戻る．
マーカを認識してない場合の対象追跡の流れ

移動型カメラの動きはルンバとロボットアームに分かれる．ルンバはユーザの位置を中心として半径 50cm の円運

マーカを認識していない状況としては，カット動作を止動を 200mm/s の速度で行なう．ロボットアームはアーム

めている状況と，カット動作をしているがカメラ映像にの肘の関節のみを動かす．ロボットアームの高さを初期位

マーカが映っていない状況の 2 つが考えられる．これらの置に設定した状態で，ルンバを移動させて撮影した映像例

状況を，最後にマーカを認識していたところまでの重心位を図 10 に示し，ルンバを初期位置に固定した状態で，ロ

置の動き情報で識別する．今回はカットを止める動作のみ

ボットアームを移動させて撮影した背面における映像例をを認識することで上記の 2 つの状況に対処する．カットを図 11 に示す．フットスイッチのプロトタイプをタクトス止める動作時には，マーカが向かう終着点は次のカット位

イッチ 11 個を用いて制作した．

置を終着点とする時よりも距離が遠くて位置が低い場合が多く，手の動きも速い場合が多い．以上の特徴から，マー

4.2 アプリケーションの実装

カの重心位置の速度・加速度とそれらの方向に注目し，以

アプリケーションは Microsoft Visual C++を使用言語

下の条件のどれかが満たされればカット動作を止めたと判とし，画像処理用ライブラリとして OpenCV を用いて実断する．

装した．ユーザが見る画面には，カメラで撮影した映像と• マーカが消える直前の速度が定めた閾値より大きい．

実装した機能の映像や情報を表示する．

• マーカが消える直前の加速度が連続で増加している．

システムの操作状態は大きく分けて「自動状態」「手動状• マーカが消える直前の速度・加速度が下方向である．

態」「休止状態」に分かれる．「自動状態」とはカット部分

カット動作を止めた場合，ロボットは動作を停止し，上記追跡機能を行なっている状態，「手動状態」とはフットスで記したマーカを認識した場合の流れをすべてリセットす

イッチでカット部分追跡機能以外の操作をしている状態，

る．それ以外で一定時間マーカが認識できない場合は認識「休止状態」とはどの動作もしていない状態で初期設定でできていないことをユーザに提示する．ユーザはロボットある．フットスイッチ操作をした場合にはその操作が終わ© 2014 Information Processing Society of Japan

21

表 2

図 10

操作機能説明

機能名称

機能説明

カット部分追跡機能

自動状態にする

休止機能

休止状態にする

一時停止 (ホールド) 機能

一時的に休止状態にする

移動型カメラ右移動

移動型カメラを右に進める

移動型カメラ左移動

移動型カメラを左に進める

ロボットアーム上げる

ロボットアームの肘を上げる

ロボットアーム下げる

ロボットアームの肘を下げる

移動型カメラ円軌道変更

移動型カメラの円軌道を変更する

写真撮影機能カメラの映像をキャプチャする

フリップ機能カメラの映像を左右反転させる

移動型カメラマップ表示機能

移動型カメラの位置を表示する

ロボットアーム固定時の取得映像例

高い位置

図 12

写真撮影機能とカメラマップ表示機能

定位置

低い位置

図 11

ルンバ固定時の取得映像例

り次第「休止状態」に移行する．「自動状態」から「休止状態」に移る際はカット部分追跡機能スイッチを再度押す
か，休止スイッチを押す．

図 13

2 台のロボットを同時に使用している様子

実装した機能を表 2 に示す．機能説明の補足をする．一時停止 (ホールド) 機能では，スイッチを押している間すべ動型カメラが初期位置からどれだけ移動したかを記録するての動作を停止し，離すと元の状態に戻る．用途としてはことで現在位置を表示している．これによってどこから自カット部分追跡機能使用時に一時的に移動型カメラを動か分を撮影した映像なのかわからなくなることを防ぐ．図 12

したくない場合に使用する．移動型カメラ円軌道変更は，の一使用例では，移動型カメラの映像ウィンドウが 1 つ，

撮影距離を変えたい場合に円軌道半径を 50cm，70cm と順

それを写真撮影機能でキャプチャした画像ウィンドウが 2に変更する機能である．写真撮影機能では，移動型カメラ

つ，移動型カメラマップ表示機能ウィンドウが 1 つ表示さや正面カメラの映像をキャプチャして画面に表示する．画れている．なお，図 13 に示すように 2 台の移動型カメラ

面に表示する枚数はテンキーで 1，2，3 から選び，表示さを同時に利用できるが，自動状態になるのは 1 台だけであれる画像は撮影する毎に更新されてフォルダに保存される．

り，まだすれ違う機能は実装していない．

これによって，複数の角度からの映像を同時に見て髪型を5. 評価実験

立体的に把握したり，後で画像を利用できる．フリップ機
能では，正面カメラの映像を左右反転させて他人から見た実装したカット部分追跡機能の有効性を評価するために自分を確認できる．移動型カメラマップ表示機能では，移評価実験を行なった．評価実験は予備実験を行なった被験者 6 名にカット部分追跡機能を使用してヘアセルフカット© 2014 Information Processing Society of Japan

22

で自分の見たい距離や角度の視点でカット部分を見れないという意見があった．今回のカット部分追跡機能では，一定の高さからの角度調整しかできなかったので，例えば地面に平行な目線で視点を上下したり，視点の高さを変えずに角度だけを変えるなどの細かい調整が必要なカメラワー
クができなかったことが原因だと考えられる．今後は移動型カメラの動作パターンの種類を増やすが，すべてを自動機能に実装するのは難しいと予想できる．これに関してはユーザの手動操作との併用方法を考えることで改善を図る．
また，移動型カメラがカット部分を認識して移動し終え
図 14

評価実験の様子るまでに時間がかかると指摘され，これによりストレスを感じたとの意見があった．これは，カット部分の誤認識を

表 3

質問 1 の結果

被験者

A

B

C

D

E

F

しないようにプログラムをしたため，マーカをカット部分

回答

5

4

4

4

4

5

として認識するまでに時間がかかったことが原因だと考えの真似を予備実験と同様に行なってもらった．このとき，
事前にカット部分追跡機能の使用方法を伝えておいた．実験の様子を図 14 に示す．実験後に以下の質問をした．
質問 1 映像についての評価 (5 段階): 鏡を使用した場合の映像と比較して相対的に 5 段階評価をする．1 から順に，
すごく見づらい，見づらい，変わらない，見やすい，すごく見やすい，とする．
質問 2 映像を取得する時の動作についての評価: 鏡を使用した場合の動作と比較して改善された点や不便になった点を自由にコメントする．
質問 3 カット部分追跡機能についての評価: カット部分追跡機能使用時の問題点や改善点を自由にコメントする．

られる．今後の改善方法としては，認識速度を上げるアルゴリズムを考えることや，手動操作との併用方法が考えられる．併用方法の一例としては，映像中でマーカを認識時にユーザがスイッチを押せば移動型カメラがすぐに移動開始するようにすることで，カット部分を認識するまでにかかる時間とカット部分の誤認識が無くなると考えらえる．
その他にも，移動型カメラが動いてほしくないときに動くことを指摘された．これはカット部分の誤認識という指摘ではなく，現在の映像のまま画像の中心以外の部分をカットしたい場合にもカメラが動いてしまうということで，今後は手動操作との併用方法を考えることで改善する．
実験中に移動型カメラの誤動作があった．具体的にはカット部分を正面から撮影する位置に移動するまでに止質問 1 の評価結果を表 3 に示す．結果から，カメラで撮まったり，行き過ぎて止まらないことがあった．原因とし影した映像は鏡使用時の映像と比べて全員が見やすさを感ては移動型カメラの移動する軌道やユーザの頭の位置が，じたことがわかる．理由としては，カメラの映像では自身使用中に初期位置からズレたことが考えられる．このせいの体が映り込んで対象を遮ることや，反射や影で見えないでカット部分の正面に移動するまでにマーカが映像の中心部分が生じることが無かったからだと考えられる．

に映って止まったり，どれだけ移動しても映像の中心に映質問 2 に関しては，鏡を使用した場合より動作の負担はらずに止まらなかった．今後の改善方法としては，移動型軽減されたという意見を得た．具体的には，映像を取得す

カメラの移動する軌道を修正する仕組みや，ユーザの頭のるために鏡を片手で持つ必要や，鏡の位置や角度を調節す

位置が定位置からズレても補正できる仕組みを考える．

る必要や，視線や体の向きを変える必要が無くなったとい

また，撮影している映像には映っていない部分をカットう意見を得た．理由としては移動型カメラがカット部分をしたい場合に移動型カメラが動作しない場面があった．原

自動で追跡し，撮影した映像をユーザは自身の正面で見ら因としてはマーカが映像中に映っていない状況のプログラれたからだと考えられる．

ムが上手く動作しなかったことが考えられる．今後の改善

質問 3 に関しては，まず，カメラ映像に遅延が生じると方法としては，移動型カメラだけではなく正面カメラの映指摘があった．このせいで，ディスプレイに表示された映像も利用してユーザの現在の動作状態の認識や次の動作を像の動作と実際の動作にズレが生じ，カット位置に手を移予測することや，マーカを探すための移動型カメラの行動

動してハサミで毛束をカットする際に自分の手を切りそう

パターンを改善することが考えられる．

で恐怖を感じたとの意見があった．原因としては画像解析

肯定的な感想としては，移動型カメラがカット部分が大の処理に時間がかかっていることが考えられる．今後はカ

体見える位置に勝手に動くのは助かるという意見があっメラとプログラムを映像提示用と画像解析用で分け，高速た．そして，その際の細かい微調整は自分でしたいというで動くアルゴリズムを考えることで改善を図る．

意見もあった．今後は手動操作の併用方法を考えて細かい

次に，視点のパターンの少なさを指摘された．このせい© 2014 Information Processing Society of Japan

微調整を行なえるようにする．

23

他に，寄せられた要望として，等身大の映像を表示してを増やして再現できる視点のパターンを増やすこと，そしほしい，動作状態に適した支援が欲しいという意見があってそれをシステムでうまく活用するために自動操作と手動た．後者の例としては，ハサミでカットする時にはカット操作の併用方法に重点を置き，半自動化のより快適なシスする部分のズーム映像が見たいという意見が挙げられた．

テムを目指すこと，動作状態に適した支援を適宜行なうた

今後は使用するカメラの再検討や，ヘアセルフカット時のめにヘアセルフカットのすべての動作状態を認識・予測出

動作状態の認識や予測を行なうことで改善する．動作状態来るようにすることが挙げられる．フットスイッチは足での認識は，非利き手以外の体の他の部分 (肘など) や道具

操作しやすいサイズのスイッチを自作し，より操作しやす(ハサミなど) を認識対象とすることで達成する．

いようにする．また，技術的な上達支援にも取り組む．映また，今回の予備実験と評価実験を通して，同じ映像を像提示での上達支援の例としては，ある髪型を完成させる

鏡上で見る場合と PC 画面などのディスプレイ上で見るのまでの手順を提示することや，作業中に適宜支持を出すことではユーザの認識に違いが生じて動作に違いが出る可能となどが考えられる．その他にもユーザの作業の一部，例性を発見した．具体的には被験者 1 名が，鏡に映った対象

えばハサミでカットする作業を移動型カメラに担わせるこをもう一枚の鏡上に反射させて映して見ていた予備実験とも考えられる．提案システムは自宅で使用することを想と，カメラで撮影した映像を PC 画面上に映して見ていた定しているが，美容室ならぬヘアセルフカット室に置いて評価実験において，ハサミを前後左右に動かしてカットす

共有で使用することも考えられる．

る毛束に近づける際，予備実験では逆向きの動作をすることが頻繁に確認されたが評価実験ではそれが改善されてい謝辞

た．この被験者には予備実験と評価実験のシステムを 3 往本研究の一部は，科学技術振興機構戦略的創造研究推進

復して確認してもらったが，動作の違いは一時的なもので

事業 (さきがけ) および文部科学省科学研究費補助金挑戦的はなく常に確認できたことから，原因がユーザの空間認識萌芽研究 (25540084) によるものである．ここに記して謝能力の低さではなく，映像を見る環境の違いによるものだ意を表す．

と考えられる．他の被験者でも予備実験時には鏡の映像を見ながらのカットでは動作を逆にしやすいとして，目を閉

参考文献

じて映像を見ずに感覚でハサミを毛束に近づける方が楽だ[1]との声もあった．この動作の違いの原因として，鏡を見るという行為に関する慣れの度合が考えられる．鏡に反射さ[2]せた映像は左右が一回反転するという事実に人は無意識に慣れている．今回前後左右の動作を逆に取り違えることが頻繁に確認された被験者が女性であったことから，鏡への[3]

慣れの度合いは高いと推測できる．そのせいで，予備実験
では鏡に 2 回反射させた映像 (＝反転していない映像) を見ているにもかかわらず，1 回左右反転した映像に対する反[4]

応を体がしてしまったと考えられる．一方，評価実験でのPC 画面は鏡と異なる体験であったため，うまく感覚に慣れられたといえる．つまり，実際の道具をよくある形式と[5]異なる方法で利用する場合，過去の経験が悪影響を起こす可能性があり，PC などの汎用的な機器を介することでそのような悪影響が排除されることが示唆された．

[6]

6. まとめと今後の課題
本論文では，移動型カメラを用いたヘアセルフカットを支援するための映像提示システムを提案し，ヘアセルフ
カット時に目では見えない範囲の映像を移動型カメラを用[7]

MyVoice マイボイスコム株式会社: 身だしなみに関す
るインターネット調査, http://www.myvoice.co.jp/
biz/surveys/16316/index.html．
岩渕絵里子, 椎尾一郎: 電脳化粧鏡：メイクアップを支援する電子鏡台，第 16 回インタラクティブシステムとソフトウェアに関するワークショップ (WISS 2008), pp.
45–50 (Dec. 2008)．
竹林綾子: 後ろ姿をハンズフリーに確認できるミラー
ディスプレイインタフェース, 筑波大学第三学群情報学
類卒業研究論文 (Mar. 2008).
加藤丈和, 深尾隆則, 羽下哲司: 対象追跡：フレーム間の類似度に着目した手法から動きのモデルに着目した手法まで, 情報処理学会研究報告 (コンピュータビジョンとイメージメディア研究会), Vol. 88, pp. 185–198 (Sep.
2005).
大池洋史, 呉 海元, 加藤丈和, 和田俊和: 鮮明な画像撮影のための高速追従型アクティブカメラ, 情報処理学会研究報告 (コンピュータビジョンとイメージメディア研究会), Vol. 40, pp. 71–78 (May 2004).
森 直幸, 舩冨卓哉, 山肩洋子, 角所 考, 美濃導彦: 調理者の手の動きを時空間制約とした調理中の食材追跡, 電子
情報通信学会技術研究報告 (マルチメディア・仮想環境基礎), Vol. 107, No. 454, pp. 45–50 (Jan. 2008).
廣瀬俊典，安藤 健，進藤誠元，藤岡総一郎，水野 修:
接触摺動洗浄機能を有するヘッドケアロボットの開発,
Panasonic Technical Journal, Vol. 58, No. 4, pp. 45–50(Jan. 2013)．

いてユーザに提示するシステムを実装した．評価実験により，提案システムの映像取得方法が鏡を使用した方法に比べて，映像の質の向上や動作の負担軽減に関して有効であり，鏡使用時特有の混乱も起こらないことを発見した．
今後の課題としては，まず移動型カメラの行動パターン© 2014 Information Processing Society of Japan

24