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視点検出装置

国内特許コード P100000208
整理番号 ShIP-5097PCT-JP
掲載日 2009年6月5日
出願番号 特願2008-508469
登録番号 特許第5167545号
出願日 平成19年3月7日(2007.3.7)
登録日 平成25年1月11日(2013.1.11)
国際出願番号 JP2007054434
国際公開番号 WO2007113975
国際出願日 平成19年3月7日(2007.3.7)
国際公開日 平成19年10月11日(2007.10.11)
優先権データ
  • 特願2006-100205 (2006.3.31) JP
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 視点検出装置
発明の概要

視点検出装置1は、LCD8によって表示された表示画像をファインダー4を介して外部に投射すると共に、ファインダー4から外部に向けて照射された照明光に応じて対象者の眼画像をCCD11によって撮像することによって、対象者の視点を検出する視点検出装置であって、LCD8とファインダー4との間の画像表示光学系の光路上において、表示面8aから焦点距離分だけ離間して配置された光学系5と、ファインダー4とCCD11との間の撮像光学系の光路上において配置された光学系5、及びその光路上において該光学系5から焦点距離分だけ離間して配置された絞り部9を含むテレセントリック光学系と、CCD11によって撮像された眼画像に基づいて対象者の視点位置を検出する制御装置3とを備える。

従来技術、競合技術の概要


従来から、ディスプレイ等の観察対象物上の対象者の視線方向又は視点を検出する装置が知られている。例えば、下記非特許文献1には、対象者の顔から50cmから80cm程度の距離にカメラを置き、対象者が表示画面内のどこを見ているかを計測する装置が記載されている。また、カメラを用いて顔画像から瞳孔を検出し、対象者の頭の動きにより発生する瞳孔の動きに合わせて表示画面上のカーソルを動かすようなポインティング装置も知られている(下記特許文献1参照)。



一方で、対象者の頭部の大きな動きにも対応できるようにヘッドマウントディスプレイ(以下、HMDという)型の視線検出装置が、様々な応用面で有望視されている。例えば、パーソナルコンピュータから出力された画像を映し出すとともに、その画像上の視点を検出するためのカメラを備え、対象者の頭部の動きに起因する誤差を求めて、その誤差に基づいて検出結果の位置ずれを補正するHMD型の視線検出装置が開示されている(下記特許文献2参照)。また、対象者の視線方向を検出することによって外部の観察対象物のどの部分を注視しているかを算出するHMDも開示されている(下記特許文献3参照)。

【特許文献1】特開2005-182247号公報

【特許文献2】特開2001-134371号公報

【特許文献3】特開2005-286141号公報

【非特許文献1】Kay Talmi, Jin Liu “Eye and gaze tracking for visually controlled interactive stereoscopic displays”, Signal Processing Image Communication vol.14, August 1999, p.799-810

産業上の利用分野


本発明は、表示させた画像に対する対象者の視点を検出する視線検出装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】 画像表示手段によって表示された表示画像を窓部を介して外部に投射すると共に、前記窓部の外部に位置する対象者に向けて照射された照明光に応じて、前記対象者の眼画像を撮像手段によって撮像することによって、前記対象者の前記表示画像上の視点を検出する視点検出装置であって、
前記窓部と前記撮像手段との間の光路上に配置され、前記眼画像を前記光路に平行な光に限定して前記撮像手段に入射させるテレセントリックレンズ、及び該テレセントリックレンズの焦点位置に配置されたテレセントリック絞りと、
前記画像表示手段と前記窓部との間の光路上に配置され、前記テレセントリックレンズの一部を構成するレンズと、
前記撮像手段によって撮像された眼画像に基づいて前記対象者の視点位置を検出する検出手段と、
を備え、
前記画像表示手段の表示面が前記画像表示手段と前記窓部との間に配置された前記レンズの焦点位置に配置されることにより、前記画像表示手段の所定位置からの表示画像が平行光に変換されて外部に投射されるように構成されている
ことを特徴とする視点検出装置。
【請求項2】 前記照明光は、前記画像表示手段と前記窓部との間の光路上において前記対象者から無限遠の距離に位置するとみなせる光源から照射される、
ことを特徴とする請求項に記載の視点検出装置。
【請求項3】 前記検出手段は、前記眼画像における角膜反射の位置と瞳孔中心の位置とを検出し、前記角膜反射の位置と前記瞳孔中心の位置との位置関係に応じて前記視点位置を算出する、
ことを特徴とする請求項1又は2のいずれか一項に記載の視点検出装置。
【請求項4】 前記検出手段は、前記画像表示手段において指標画像を表示させながら、前記角膜反射の位置と前記瞳孔中心の位置とを検出し、前記角膜反射の位置と前記瞳孔中心の位置とが一致する第1の指標画像の座標を探索すると共に、前記画像表示手段において前記第1の指標画像とは異なる位置に第2の指標画像を表示させながら前記角膜反射の位置と前記瞳孔中心の位置関係を求め、当該位置関係と前記第1及び第2の指標画像の座標とに基づいて前記視点位置を較正する、
ことを特徴とする請求項に記載の視点検出装置。
【請求項5】 前記検出手段は、前記画像表示手段における特定位置に第1の指標画像を表示させながら前記角膜反射の位置と前記瞳孔中心の位置との第1の位置関係を求めると共に、前記画像表示手段において前記第1の指標画像とは異なる位置に第2の指標画像を表示させながら前記角膜反射の位置と前記瞳孔中心の位置との第2の位置関係を求め、当該第1及び第2の位置関係と前記第1及び第2の指標画像の座標とに基づいて前記視点位置を較正する、
ことを特徴とする請求項に記載の視点検出装置。
【請求項6】 前記対象者に入力文字を選択させるための選択用画像を前記画像表示手段に表示させた後、前記検出手段によって検出された視点位置に基づいて前記入力文字を特定する入力文字特定手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項1~のいずれか一項に記載の視点検出装置。
【請求項7】 前記入力文字特定手段は、特定した前記入力文字を外部の情報表示手段に出力することを特徴とする請求項に記載の視点検出装置。
産業区分
  • 入出力装置
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008508469thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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