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距離イメージセンサを用いた視線検出装置

シーズコード S110006607
掲載日 2011年11月29日
研究者
  • 海老澤 嘉伸
技術名称 距離イメージセンサを用いた視線検出装置
技術概要 カメラと光源の位置をOとし、カメラと瞳孔中心を結ぶ直線と視線とのなす角度θを維持した状態で点O周りに眼球が回転したとすると、点Oから瞳孔中心までの距離と点Oから一定値が保たれる。このとき、画像中の瞳孔と角膜反射は移動するが、それらの相対位置は変化しない。カメラOと瞳孔中心を通る直線と視線のなす角度θは、角膜反射中心と瞳孔中心間距離|r|と関数fから求めることにより、視線が求まる。θの大小に依存して、画像中の角膜反射中心と瞳孔中心間距離|r|は変化し、一般に、|r|=f(θ)のように関数として表現できる。この関数は、被験者によって異なる。角度θが小さいときには概ねθと|r|とは正比例の関係にあり、平均的な値を用いて概算することもできる。これら瞳孔中心位置及び角膜反射位置は、カメラ画像から抽出し得られる。この処理は情報取得手段3で行う。また、関数の演算などの計算処理は演算手段4で行われるが、この演算手段4は情報取得手段3に内蔵されていても、離れた場所のパーソナルコンピュータ内のCPUがその機能を実行するものでもよい。
画像

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研究分野
  • 生体計測
展開可能なシーズ 非接触で被験者の視線方向を正確に検出するためには、三次元空間内での瞳孔もしくは眼球中心の座標と、それらの座標とカメラを結ぶ直線と視線とのなす角度の情報が必要である。そのためには、2台のカメラが必要であった。また、カメラから被験者までの距離が正確に測定できなかった。そこで、1台のカメラの方向と、そのカメラと瞳孔までの距離と、その距離により求まる拡大率により、瞳孔の三次元位置を特定する。さらに画像中の瞳孔中心と角膜反射中心の相対位置関係から求まる視線ベクトルに基づき、その視線ベクトルと既知の視対象平面との交点から被験者の注目点(視点)を決定する。
1台のカメラと1個の光源で両目の視線が同時測定できる。瞳孔の三次元位置を計測することができる。そのため、どこから見ているかを厳密に知る必要のあるシステムにおいて有効である。本方式は、駆動部がなく、カメラは固定されているので、実現が容易である。また、小型化が容易である。
用途利用分野 視線検出装置、瞳孔計測装置、視覚検査装置
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人静岡大学, . 海老澤 嘉伸, . 距離イメージセンサを用いた視線検出装置. 特開2005-230049. 2005-09-02
  • A61B   3/113    
  • G01B  11/00     
  • G02B   7/40     
  • G01S  17/88     

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