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瞳孔検出に基づくポインティング装置及び方法

国内特許コード P07A009910
整理番号 ShIP‐P04111
掲載日 2007年5月25日
出願番号 特願2005-127386
公開番号 特開2006-309291
登録番号 特許第4951751号
出願日 平成17年4月26日(2005.4.26)
公開日 平成18年11月9日(2006.11.9)
登録日 平成24年3月23日(2012.3.23)
発明者
  • 海老澤 嘉伸
出願人
  • 国立大学法人静岡大学
発明の名称 瞳孔検出に基づくポインティング装置及び方法
発明の概要 【課題】瞳孔座標検出によるポインタ位置制御において、視点とポインタ位置とのずれを解消すること。
【解決手段】一定時間の閉眼によりトリガーされ、特定時間の間、操作者の瞳孔座標を検出する。この間の瞳孔の移動範囲を画面上のポインタの移動範囲と対応づけてゲインを設定する。次に、画面端部において瞳孔位置から求めたカーソル位置が画面外に相当する場合であってもカーソルの移動を画面内に留めることにより零点を設定する。これにより操作者の注目点である顔の正面あるいは視点に対してカーソル(ポインタ)を表示できる。
【選択図】 図4
従来技術、競合技術の概要


これまでに視点(ユーザの視線方向)によるポインティングが種々提案されている。
その一例としてコンピュータのモニタ画面上の視点(モニタ画面と操作者の視線との交点)にカーソルを提示する方法がある(特許文献1参照)。この方法は、ビデオカメラを用いて、瞳孔の中心だけでなくビデオカメラの近くに設置した光源の角膜反射光を検出し、カメラ画像中の瞳孔の中心と角膜反射の中心の相対位置から視点を検出する。



次に頭部の動きによるポインティングシステムの例を示す。
非特許文献1に記載された技術(Eagle eyeと名づけられている)は、パーソナル・コンピュータのモニタの横にビデオカメラを設置し、顔の画像を撮影しながら、画像処理により、予め指定する顔の一部をテンプレートマッチングにより追尾し、その動きに応じて、モニタ画面上のカーソルを動かす方式である。追尾対象としては、鼻の先、あごの先、黒眼などを試している。しかし、テンプレートを更新しても、急減な周囲の明るさの変化などに対応しにくい可能性があり、また、追尾すべき対象が徐々にずれていくなどの問題も発生しやすい。
【特許文献1】
特開平11-056782号公報
【非特許文献1】
"The Camera Mouse:Visual Tracking of Body Features to Provide Computer Access for People With Severe Disabilities", (Margrit Betke, James Gips, and Peter Fleming), IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, Vol.10, No. 1, March 2002

産業上の利用分野


本発明は、入力装置としてのマウスに代替できる、瞳孔検出に基づくポインティング装置及び方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
コンピュータを操作する者の顔画像を捉えるカメラと、カメラ画像中の瞳孔座標を検出する手段と、検出した瞳孔座標の変位コンピュータのモニタ画面上のポインタの移動量とが対応するように前記ポインタを移動させる手段と、前記瞳孔座標の変位とポインタ座標の移動量との対応関係を表すゲインの較正を行う手段とからなり、
前記較正を行う手段は、瞳孔座標とポインタ座標との対応関係において設けられた値あって、前記瞳孔座標変位量の前記ポインタの移動を起こさせる閾値であるデッドゾーンの大きさを設定する機能を有する
ことを特徴とする瞳孔検出に基づくポインティング装置。

【請求項2】
さらに瞳孔検出判定手段を備え、該瞳孔検出判定手段は瞳孔の存在から不存在への移行を検出すると、ポインタ位置におけるクリック操作信号を発生するとともに、瞳孔が不存在になる直前の瞳孔移動の速度が一定値を超える場合には、前記クリック操作信号の発生を抑制するものであることを特徴とする請求項1記載の瞳孔検出に基づくポインティング装置。

【請求項3】
さらに瞳孔検出判定手段を備え、該瞳孔検出判定手段は瞳孔の不存在から存在への移行を検出すると、新たに検出した瞳孔位置に対応するポインタ位置に対応する位置にまでポインタを移動させる信号を発生するものであることを特徴とする請求項1記載の瞳孔検出に基づくポインティング装置。

【請求項4】
コンピュータを操作する者の顔画像をカメラで捉えるステップと、カメラ画像中の瞳孔座標を検出するステップと、検出した瞳孔座標の変位コンピュータのモニタ画面上のポインタの移動量とが対応するように前記ポインタを移動させるステップと、前記瞳孔座標の変位とポインタ座標の移動量との対応関係を表すゲインの較正を行うステップとからなり、
前記較正を行うステップは、瞳孔座標とポインタ座標との対応関係において設けられた値あって、前記瞳孔座標変位量の前記ポインタの移動を起こさせる閾値であるデッドゾーンの大きさを設定する機能を有する
ことを特徴とする瞳孔検出に基づくポインティング方法。

【請求項5】
さらに瞳孔検出判定ステップを備え、該瞳孔検出判定ステップは瞳孔の存在から不存在への移行を検出すると、ポインタ位置におけるクリック操作信号を発生するとともに、瞳孔移動の速度が一定値を超える場合には、前記クリック操作信号の発生を抑制するものであることを特徴とする請求項4記載の瞳孔検出に基づくポインティング方法。

【請求項6】
さらに瞳孔検出判定ステップを備え、該瞳孔検出判定ステップは瞳孔の不存在から存在への移行を検出すると、新たに検出した瞳孔位置に対応するポインタ位置に対応する位置にまでポインタを移動させる信号を発生するものであることを特徴とする請求項4記載の瞳孔検出に基づくポインティング方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2005127386thum.jpg
出願権利状態 登録
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