JP2021019943A - Saccade detection device, saccade detection method, and saccade detection program - Google Patents

Saccade detection device, saccade detection method, and saccade detection program Download PDF

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Abstract

To provide a saccade detection device that can improve saccade detection accuracy.SOLUTION: A saccade detection device 1 for detecting saccade of a person 2 to be monitored includes: an extraction block 10 for extracting an upwardly convex inflection point 2f, in particular, of sites interlocking with an eye movement of the person 2 to be monitored as an upper eyelid interlocking part 2e in an upper eyelid 2b reflected in a face image 7 taken of a face 2a of the person 2 to be monitored; and a detection block 20 for tracing the movement of the upper eyelid interlocking part 2e extracted by the extraction block 10 and detecting saccade on the basis of the movement tracing result.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、監視対象者のサッカードを検出する技術に、関する。 The present disclosure relates to a technique for detecting a saccade of a monitored person.

従来の技術として特許文献1には、車両の監視対象者である運転者に対して、サッカードを検出する技術が開示されている。特許文献1の開示技術ではまず、運転者の顔が映る顔画像から、運転者の眼のうち瞳孔領域が抽出されている。そこで特許文献1の開示技術では、抽出した瞳孔領域の位置に対応する眼球回転角が時間微分されることで、眼球回転速度が演算されてから、当該演算結果に基づきサッカードが検出されている。 As a conventional technique, Patent Document 1 discloses a technique for detecting a saccade for a driver who is a vehicle monitoring target. In the disclosed technique of Patent Document 1, first, the pupil region of the driver's eye is extracted from the face image showing the driver's face. Therefore, in the technique disclosed in Patent Document 1, the eyeball rotation speed is calculated by time-differentiating the eyeball rotation angle corresponding to the position of the extracted pupil region, and then the saccade is detected based on the calculation result. ..

特開2011−115450号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-115450

しかし、特許文献1の開示技術では、細い眼の運転者に対して顔画像が撮影される場合、上瞼及び下瞼の重なる瞳孔領域を顔画像から正確に抽出することは、困難となる。また、特許文献1の開示技術では、角膜表面での反射光が顔画像に映り込んで撮影される場合、プルキニエ像の重なる瞳孔領域を顔画像から正確に抽出することは、困難となる。これらの場合、抽出の不正確となった瞳孔領域の位置がサッカード検出に利用されることとなるため、その検出精度は低下してしまう。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, when a facial image is taken for a driver with fine eyes, it is difficult to accurately extract the pupil region where the upper eyelid and the lower eyelid overlap from the facial image. Further, in the technique disclosed in Patent Document 1, when the reflected light on the surface of the cornea is reflected in the facial image and photographed, it is difficult to accurately extract the pupil region where the Purkinier image overlaps from the facial image. In these cases, the position of the pupil region where the extraction is inaccurate is used for the saccade detection, so that the detection accuracy is lowered.

本開示の課題は、サッカードの検出精度を向上させる、サッカード検出装置を提供することにある。本開示の別の課題は、サッカードの検出精度を向上させる、サッカード検出方法を提供することにある。本開示のさらに別の課題は、サッカードの検出精度を向上させる、サッカード検出プログラムを提供することにある。 An object of the present disclosure is to provide a saccade detection device that improves the detection accuracy of saccades. Another object of the present disclosure is to provide a saccade detection method that improves the accuracy of saccade detection. Yet another object of the present disclosure is to provide a saccade detection program that improves the accuracy of saccade detection.

以下、課題を解決するための本開示の技術的手段について、説明する。尚、特許請求の範囲及び本欄に記載された括弧内の符号は、後に詳述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示すものであり、本開示の技術的範囲を限定するものではない。 Hereinafter, the technical means of the present disclosure for solving the problems will be described. The scope of claims and the reference numerals in parentheses described in this column indicate the correspondence with the specific means described in the embodiment described in detail later, and limit the technical scope of the present disclosure. It is not something to do.

本開示の第一態様は、
監視対象者(2)のサッカードを検出するサッカード検出装置(1)であって、
監視対象者の顔(2a)が撮影された顔画像(7)に映る上瞼(2b)において、監視対象者の眼球運動と連動する部位を、上瞼連動部(2e)として抽出する抽出ブロック(10)と、
抽出ブロックにより抽出された上瞼連動部の運動を追跡し、当該運動追跡結果に基づきサッカードを検出する検出ブロック(20,2020)とを、備える。
The first aspect of the present disclosure is
A saccade detection device (1) that detects the saccade of the monitored person (2).
In the upper eyelid (2b) in which the face (2a) of the monitored person is reflected in the captured face image (7), an extraction block that extracts a part linked to the eye movement of the monitored person as an upper eyelid interlocking part (2e). (10) and
A detection block (20, 2020) that tracks the movement of the upper eyelid interlocking portion extracted by the extraction block and detects the saccade based on the movement tracking result is provided.

本開示の第二態様は、
プロセッサ(6)により実行されて監視対象者(2)のサッカードを検出するサッカード検出方法であって、
監視対象者の顔(2a)が撮影された顔画像(7)に映る上瞼(2b)において、監視対象者の眼球運動と連動する部位を、上瞼連動部(2e)として抽出し(S101〜S105)、
抽出された上瞼連動部の運動を追跡し、当該運動追跡結果に基づきサッカードを検出する(S106〜S110,S2111,S2112)、ことを含む。
The second aspect of the present disclosure is
It is a saccade detection method that is executed by the processor (6) to detect the saccade of the monitored person (2).
In the upper eyelid (2b) in which the face (2a) of the monitored person is reflected in the captured face image (7), the portion linked to the eye movement of the monitored person is extracted as the upper eyelid interlocking portion (2e) (S101). ~ S105),
This includes tracking the movement of the extracted upper eyelid interlocking portion and detecting the saccade based on the movement tracking result (S106 to S110, S211 and S2112).

本開示の第三態様は、
監視対象者(2)のサッカードを検出するために記憶媒体(5)に格納され、プロセッサ(6)に実行させる命令を含むサッカード検出プログラムであって、
命令は、
監視対象者の顔(2a)が撮影された顔画像(7)に映る上瞼(2b)において、監視対象者の眼球運動と連動する部位を、上瞼連動部(2e)として抽出させ(S101〜S105)、
抽出された上瞼連動部の運動を追跡させ、当該運動追跡結果に基づきサッカードを検出させる(S106〜S110,S2111,S2112)、ことを含む。
The third aspect of the present disclosure is
A saccade detection program that is stored in a storage medium (5) to detect a saccade of a monitored person (2) and includes an instruction to be executed by a processor (6).
The instruction is
In the upper eyelid (2b) in which the face (2a) of the monitored person is reflected in the captured face image (7), the portion linked to the eye movement of the monitored person is extracted as the upper eyelid interlocking portion (2e) (S101). ~ S105),
This includes tracking the movement of the extracted upper eyelid interlocking portion and detecting the saccade based on the movement tracking result (S106 to S110, S211 and S2112).

これら第一〜第三態様によると、監視対象者の顔が撮影された顔画像に映る上瞼において、眼球運動と連動する上瞼連動部が、抽出される。このとき、監視対象者の眼の細さ及び角膜表面での反射光は、上瞼の撮影には影響し難いので、当該上瞼のうち特定部位となる上瞼連動部は、顔画像から正確に抽出し易い。故に、正確に抽出された上瞼連動部の運動追跡結果に基づくことによれば、サッカードの検出精度を向上させることが可能である。 According to these first to third aspects, the upper eyelid interlocking portion interlocking with the eye movement is extracted from the upper eyelid in which the face of the monitored person is reflected in the photographed face image. At this time, the fineness of the eyes of the person to be monitored and the reflected light on the surface of the cornea are unlikely to affect the imaging of the upper eyelid, so that the upper eyelid interlocking part, which is a specific part of the upper eyelid, is accurate from the facial image. Easy to extract. Therefore, it is possible to improve the detection accuracy of the saccade based on the motion tracking result of the upper eyelid interlocking portion extracted accurately.

第一実施形態によるサッカード検出装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the saccade detection apparatus by 1st Embodiment. 第一実施形態によるサッカード検出装置の詳細構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the saccade detection apparatus by 1st Embodiment. 第一実施形態の情報取得ユニットを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the information acquisition unit of 1st Embodiment. 第一実施形態の特徴抽出部を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the feature extraction part of 1st Embodiment. 第一実施形態の特徴補正部を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the feature correction part of 1st Embodiment. 第一実施形態の特徴補正部を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the feature correction part of 1st Embodiment. 第一実施形態の開閉判定部を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the opening / closing determination part of 1st Embodiment. 第一実施形態の連動抽出部を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the interlocking extraction part of 1st Embodiment. 第一実施形態の連動抽出部を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the interlocking extraction part of 1st Embodiment. 第一実施形態の連動抽出部を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the interlocking extraction part of 1st Embodiment. 第一実施形態の運動追跡部及びタイミング検出部を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the motion tracking part and the timing detection part of 1st Embodiment. 第一実施形態の振幅検出部を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the amplitude detection part of 1st Embodiment. 第一実施形態によるサッカード検出方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the saccade detection method by 1st Embodiment. 第二実施形態によるサッカード検出装置の詳細構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the saccade detection apparatus by 2nd Embodiment. 第二実施形態によるサッカード検出方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the saccade detection method by 2nd Embodiment.

以下、複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことで、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。 Hereinafter, a plurality of embodiments will be described with reference to the drawings. By assigning the same reference numerals to the corresponding components in each embodiment, duplicate description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each embodiment, the configurations of the other embodiments described above can be applied to the other parts of the configuration. Further, not only the combination of the configurations specified in the description of each embodiment, but also the configurations of a plurality of embodiments can be partially combined even if the combination is not specified.

(第一実施形態)
図1に示すように第一実施形態によるサッカード検出装置1は、監視対象者2における左右の眼球のうち少なくとも一方に対して、サッカードを検出する。サッカードには、監視対象者2が視線方向を意図して変化させる場合に生じる、短時間で高速な眼球運動が含まれてもよい。サッカードには、監視対象者2が注視(即ち、固視)中に不随意に生じる、微動で急速な眼球運動が含まれていてもよい。
(First Embodiment)
As shown in FIG. 1, the saccade detection device 1 according to the first embodiment detects saccades for at least one of the left and right eyeballs of the monitored person 2. The saccade may include a short-time, high-speed eye movement that occurs when the monitored person 2 intentionally changes the line-of-sight direction. The saccade may include tremor and rapid eye movements that occur involuntarily during gaze (ie, fixation) by the monitored subject 2.

サッカード検出装置1は、車両に搭載されることで、監視対象者2としての乗員のサッカードを検出してもよい。この場合にサッカードの検出結果は、例えば車両の運転制御等に利用される。サッカード検出装置1は、コンピュータに接続されることで、監視対象者2としてのユーザのサッカードを検出してもよい。この場合にサッカードの検出結果は、例えばコンピュータの操作制御等に利用される。サッカード検出装置1の適用形態は、これら以外の形態であっても勿論よい。 The saccade detection device 1 may be mounted on the vehicle to detect the saccade of the occupant as the monitored person 2. In this case, the detection result of the saccade is used, for example, for driving control of the vehicle. The saccade detection device 1 may detect the saccade of the user as the monitored person 2 by being connected to the computer. In this case, the saccade detection result is used, for example, for computer operation control. Of course, the application form of the saccade detection device 1 may be a form other than these.

サッカード検出装置1は、情報取得ユニット3及び電子制御ユニット4を含んで構成される。情報取得ユニット3は、監視対象者2の顔情報Iを取得する。情報取得ユニット3による顔情報Iの取得は、監視対象者2若しくは他者からの指示に従って、又は電子制御ユニット4若しくは他ユニットからの制御に従って、実行される。顔情報Iは、監視対象者2の顔2aにおける複数部位の状態に、関する情報である。 The saccade detection device 1 includes an information acquisition unit 3 and an electronic control unit 4. The information acquisition unit 3 acquires the face information I of the monitored person 2. The acquisition of face information I by the information acquisition unit 3 is executed according to an instruction from the monitored person 2 or another person, or according to a control from the electronic control unit 4 or another unit. The face information I is information relating to the state of a plurality of parts of the face 2a of the monitored person 2.

図2に示すように情報取得ユニット3は、予め決められた固定点から監視対象者2の顔2aを撮影する、例えばカメラ等の撮像装置3aを主体に構成される。図3に示すように情報取得ユニット3では、撮像装置3aによる撮影結果として生成される監視対象者2の顔画像7が、顔情報Iとして取得される。撮像装置3aにより生成される顔画像7には、監視対象者2の顔2aの中でも特に上瞼2bと目頭2cと目尻2dとが、少なくとも映される。 As shown in FIG. 2, the information acquisition unit 3 is mainly composed of an image pickup device 3a such as a camera that captures the face 2a of the monitored person 2 from a predetermined fixed point. As shown in FIG. 3, in the information acquisition unit 3, the face image 7 of the monitored person 2 generated as a result of shooting by the imaging device 3a is acquired as the face information I. In the face image 7 generated by the image pickup apparatus 3a, at least the upper eyelid 2b, the inner corner 2c, and the outer corner 2d of the eyes are projected in the face 2a of the monitored person 2.

サッカード検出装置1が車両に搭載される場合、車両に搭載された例えば車内カメラ等の撮像装置が、情報取得ユニット3の撮像装置3aとして利用されてもよい。情報取得ユニット3が車両に搭載の撮像装置3aを利用する場合、サッカード検出装置1は電子制御ユニット4のみから構成されてもよい。 When the saccade detection device 1 is mounted on a vehicle, an image pickup device such as an in-vehicle camera mounted on the vehicle may be used as the image pickup device 3a of the information acquisition unit 3. When the information acquisition unit 3 uses the image pickup device 3a mounted on the vehicle, the saccade detection device 1 may be composed of only the electronic control unit 4.

電子制御ユニット4は、例えばLAN(Local Area Network)、ワイヤハーネス及び内部バス等のうち少なくとも一種類を介して、情報取得ユニット3と接続されている。図1に示すように電子制御ユニット4は、メモリ5及びプロセッサ6を、少なくとも一つずつ含んで構成される専用のコンピュータである。 The electronic control unit 4 is connected to the information acquisition unit 3 via, for example, at least one of a LAN (Local Area Network), a wire harness, an internal bus, and the like. As shown in FIG. 1, the electronic control unit 4 is a dedicated computer including at least one memory 5 and one processor 6.

メモリ5は、コンピュータにより読み取り可能なプログラム及びデータを非一時的に格納する、例えば半導体メモリ、磁気媒体及び光学媒体等のうち、少なくとも一種類の非遷移的実体的記憶媒体(non-transitory tangible storage medium)である。プロセッサ6は、例えばCPU(Central processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)及びRISC(Reduced Instruction Set Computer)−CPU等のうち、少なくとも一種類をコアとして含む。 The memory 5 non-transitory tangible storage of at least one kind of non-transitory tangible storage, for example, a semiconductor memory, a magnetic medium, an optical medium, or the like, which stores a computer-readable program and data non-temporarily. medium). The processor 6 includes, for example, at least one of a CPU (Central processing unit), a GPU (Graphics Processing Unit), a RISC (Reduced Instruction Set Computer) -CPU, and the like as a core.

プロセッサ6は、メモリ5に格納されたサッカード検出プログラムに含まれる複数の命令を、実行する。これにより電子制御ユニット4は、監視対象者2のサッカードを検出するための機能ブロックを、複数構築する。このように電子制御ユニット4では、監視対象者2のサッカードを検出するためにメモリ5に格納されたサッカード検出プログラムが複数の命令をプロセッサ6に実行させることで、複数の機能ブロックが構築される。 The processor 6 executes a plurality of instructions included in the soccerd detection program stored in the memory 5. As a result, the electronic control unit 4 constructs a plurality of functional blocks for detecting the soccer of the monitored person 2. In this way, in the electronic control unit 4, a plurality of functional blocks are constructed by causing the processor 6 to execute a plurality of instructions by the saccade detection program stored in the memory 5 in order to detect the saccade of the monitored person 2. Will be done.

電子制御ユニット4により構築される機能ブロックには、図2に示すように、抽出ブロック10及と検出ブロック20とが含まれる。抽出ブロック10は、特徴抽出部11、特徴補正部12、開閉判定部13、及び連動抽出部14を、サブ機能ブロックとして有している。 As shown in FIG. 2, the functional block constructed by the electronic control unit 4 includes an extraction block 10 and a detection block 20. The extraction block 10 has a feature extraction unit 11, a feature correction unit 12, an open / close determination unit 13, and an interlocking extraction unit 14 as sub-function blocks.

特徴抽出部11には、情報取得ユニット3により取得された顔情報Iが、入力される。特徴抽出部11は、監視対象者2における顔2aの特徴点を、顔情報Iに基づき検出する。特徴抽出部11は、顔情報Iのうち顔画像7に基づいた、例えばディープラーニングまたはパターンマッチング等の画像処理により、複数の特徴点を抽出する。図4に白丸で示すように顔画像7に基づき抽出される複数の特徴点には、監視対象者2の顔2aの中でも特に上瞼2bと目頭2cと目尻2dとを特定する各座標点が、少なくとも含まれる。 The face information I acquired by the information acquisition unit 3 is input to the feature extraction unit 11. The feature extraction unit 11 detects the feature points of the face 2a in the monitored person 2 based on the face information I. The feature extraction unit 11 extracts a plurality of feature points by image processing such as deep learning or pattern matching based on the face image 7 of the face information I. As shown by the white circles in FIG. 4, the plurality of feature points extracted based on the face image 7 include the coordinate points that specify the upper eyelid 2b, the inner corner 2c, and the outer corner 2d of the face 2a of the monitored person 2. , At least included.

図2に示す特徴抽出部11は、抽出した複数の特徴点を表す特徴データSを、生成する。特徴点の抽出及び特徴データSの生成は、情報取得ユニット3による顔情報Iの取得フレーム毎に時系列にて実行される。そこで特徴抽出部11は、生成した特徴データSを、対応する顔情報I及び時間情報(即ち、タイムスタンプ)と関連付けて、メモリ5に記憶する。 The feature extraction unit 11 shown in FIG. 2 generates feature data S representing a plurality of extracted feature points. The extraction of the feature points and the generation of the feature data S are executed in chronological order for each acquisition frame of the face information I by the information acquisition unit 3. Therefore, the feature extraction unit 11 stores the generated feature data S in the memory 5 in association with the corresponding face information I and the time information (that is, the time stamp).

特徴補正部12には、特徴抽出部11により記憶された顔情報I及び特徴データSが、入力される。特徴補正部12は、顔情報Iのうち顔画像7に映る上瞼2bの水平度及び正面度を、特徴データSに対して補正する。上瞼2bの水平度補正及び正面度補正は、顔情報Iの取得フレーム毎に時系列にて実行される。そこで特徴補正部12は、メモリ5に記憶の顔情報I及び特徴データSを、水平度及び正面度の各補正結果に基づき更新する。 The face information I and the feature data S stored by the feature extraction unit 11 are input to the feature correction unit 12. The feature correction unit 12 corrects the horizontality and frontality of the upper eyelid 2b reflected in the face image 7 of the face information I with respect to the feature data S. The horizontality correction and the frontal degree correction of the upper eyelid 2b are executed in chronological order for each acquisition frame of the face information I. Therefore, the feature correction unit 12 updates the face information I and the feature data S stored in the memory 5 based on the correction results of the horizontal degree and the front degree.

上瞼2bの水平度補正において特徴補正部12は、特徴データSのうち、図5に白丸で示すように顔画像7に映る各特徴点の座標を、目頭2cと目尻2dとが水平の位置関係となる場合の正規座標へ回転させる。このとき正規座標は、例えば顔2aの傾き角度等を表した顔情報Iに基づくことで、推定される。こうした正規座標への水平度補正は、顔2aの傾きに起因した特徴点のずれを、低減可能にする。 In the levelness correction of the upper eyelid 2b, the feature correction unit 12 sets the coordinates of each feature point reflected in the face image 7 in the feature data S as shown by a white circle in FIG. 5, at a position where the inner corner 2c and the outer corner 2d are horizontal. Rotate to normal coordinates when it becomes a relationship. At this time, the normal coordinates are estimated based on, for example, face information I representing the tilt angle of the face 2a. Such horizontality correction to the normal coordinates makes it possible to reduce the deviation of the feature points due to the inclination of the face 2a.

上瞼2bの正面度補正において特徴補正部12は、特徴データSのうち、図6に白丸で示すように顔画像7に映る各特徴点の座標を、監視対象者2の顔2aが正面に向く場合の正規座標へ変換する。このとき正規座標は、例えば顔2aの水平回転角度、開眼度、及び眼球径等を表した顔情報Iに基づくことで、推定される。こうした正規座標への正面度補正は、顔2aの向き及び開眼度に起因した特徴点のずれ、特に球面眼球上の3次元線分L(後述の図9参照)に近似可能な上瞼2bの歪んで生じたずれを、低減可能にする。 In the frontal degree correction of the upper eyelid 2b, the feature correction unit 12 sets the coordinates of each feature point reflected in the face image 7 in the feature data S as shown by the white circle in FIG. 6 with the face 2a of the monitored person 2 in front. Convert to normal coordinates when facing. At this time, the normal coordinates are estimated based on, for example, face information I representing the horizontal rotation angle of the face 2a, the degree of eye opening, the eyeball diameter, and the like. Such frontal correction to normal coordinates is performed on the upper eyelid 2b that can be approximated to the deviation of the feature points due to the orientation of the face 2a and the degree of eye opening, particularly the three-dimensional line segment L on the spherical eyeball (see FIG. 9 described later). The deviation caused by distortion can be reduced.

図2に示すように開閉判定部13には、特徴補正部12より記憶更新された顔情報I及び特徴データSが、入力される。開閉判定部13は、顔情報Iのうち顔画像7に映る上瞼2bの開閉を、判定する。上瞼2bの開閉判定は、顔情報Iの取得フレーム毎に時系列にて実行される。そこで開閉判定部13は、特徴データS及び時間情報と関連付けられた顔情報Iに対して、さらに開閉の判定結果を表すフラグも関連付けて、メモリ5に記憶する。 As shown in FIG. 2, the face information I and the feature data S stored and updated by the feature correction unit 12 are input to the open / close determination unit 13. The open / close determination unit 13 determines the open / close of the upper eyelid 2b reflected in the face image 7 of the face information I. The opening / closing determination of the upper eyelid 2b is executed in chronological order for each acquisition frame of the face information I. Therefore, the open / close determination unit 13 stores the feature data S and the face information I associated with the time information in the memory 5 in association with a flag indicating the open / close determination result.

開閉判定部13による上瞼2bの開閉判定は、特徴データSのうち、図7に白丸で示すように顔画像7に映る上瞼2bを特定した複数特徴点の各座標(即ち、各座標点)に、基づく。これら複数特徴点の各座標からは、監視対象者2の顔2aにおいて上瞼2bの形状が上への凸形状であるか否かが、判断可能となる。そこで、上瞼2bの形状が上への凸形状である場合には、上瞼2bの開いた開眼状態との判定(以下、開判定という)を、開閉判定部13は下す。一方、上瞼2bの形状が下への凸形状(図7参照)又は実質直線形状である場合には、上瞼2bの閉じた閉眼状態との判定(以下、閉判定という)を、開閉判定部13は下す。 The opening / closing determination of the upper eyelid 2b by the opening / closing determination unit 13 is performed by each coordinate of a plurality of feature points (that is, each coordinate point) in which the upper eyelid 2b reflected in the face image 7 is specified in the feature data S as shown by a white circle in FIG. )based on. From each coordinate of these plurality of feature points, it is possible to determine whether or not the shape of the upper eyelid 2b on the face 2a of the monitored person 2 is an upward convex shape. Therefore, when the shape of the upper eyelid 2b is an upward convex shape, the open / close determination unit 13 determines that the upper eyelid 2b is in an open eye state (hereinafter, referred to as an open determination). On the other hand, when the shape of the upper eyelid 2b is a downward convex shape (see FIG. 7) or a substantially linear shape, the determination that the upper eyelid 2b is in the closed eye state (hereinafter referred to as the closed determination) is determined to be open / closed. Part 13 is down.

図2に示すように連動抽出部14には、特徴補正部12より更新された顔情報I及び特徴データSが、開閉判定部13による開判定に伴って入力される。連動抽出部14は、顔情報Iのうち顔画像7に映る上瞼2bにおいて、図8,9に示すように監視対象者2の眼球運動と連動する部位を、上瞼連動部2eとして抽出する。上瞼連動部2eの抽出は、顔情報Iの取得フレームのうち、上瞼2bの開判定が下されたフレーム毎に、時系列にて実行される。そこで連動抽出部14は、開判定のフラグと共に特徴データS及び時間情報と関連付けられた顔情報Iに対して、さらに上瞼連動部2eの抽出結果も関連付けて、メモリ5に記憶する。 As shown in FIG. 2, the face information I and the feature data S updated by the feature correction unit 12 are input to the interlocking extraction unit 14 in accordance with the opening determination by the open / close determination unit 13. The interlocking extraction unit 14 extracts, as shown in FIGS. 8 and 9, a portion of the face information I that is interlocked with the eye movement of the monitored person 2 in the upper eyelid 2b reflected in the face image 7 as the upper eyelid interlocking unit 2e. .. The extraction of the upper eyelid interlocking unit 2e is executed in chronological order for each frame in which the opening determination of the upper eyelid 2b is made among the acquisition frames of the face information I. Therefore, the interlocking extraction unit 14 stores the extraction result of the upper eyelid interlocking unit 2e in association with the feature data S and the face information I associated with the time information together with the open determination flag in the memory 5.

連動抽出部14により抽出される上瞼連動部2eは、特徴データSのうち、図9に示すように顔画像7に映る上瞼2bの複数特徴点(同図の黒丸参照)から近似される3次元線分L上において、上へ凸の変曲点(即ち、上側頂点)2fに設定される。これは、上瞼2bにおいて眼球運動との連動量が実質最大の特徴点は、変曲点2fとなることに、依拠する。そこで、上瞼連動部2eの抽出において連動抽出部14は、図9,10に白丸で示すように顔画像7にて映る変曲点2fの座標を、3次元線分Lに基づき確定する。このとき3次元線分Lは、上瞼2bの複数特徴点と目頭2cと目尻2dとの各座標を通る3次以上の2次元回帰曲線に変換されることで、当該2次元回帰曲線上にて変曲点2fの座標が確定される。 The upper eyelid interlocking unit 2e extracted by the interlocking extraction unit 14 is approximated from the plurality of feature points (see the black circles in the same figure) of the upper eyelid 2b reflected in the face image 7 in the feature data S as shown in FIG. On the three-dimensional line segment L, it is set to an inflection point (that is, an upper vertex) 2f that is convex upward. This depends on the fact that the feature point in which the amount of interlocking with the eye movement is substantially maximum in the upper eyelid 2b is the inflection point 2f. Therefore, in the extraction of the upper eyelid interlocking unit 2e, the interlocking extraction unit 14 determines the coordinates of the inflection point 2f reflected in the face image 7 based on the three-dimensional line segment L as shown by the white circles in FIGS. 9 and 10. At this time, the three-dimensional line segment L is converted into a three-dimensional or higher two-dimensional regression curve that passes through the coordinates of the plurality of feature points of the upper eyelid 2b, the inner corner of the eye 2c, and the outer corner of the eye 2d, thereby forming the three-dimensional line segment L on the two-dimensional regression curve. The coordinates of the curve point 2f are fixed.

上瞼連動部2eの抽出において連動抽出部14は、図10に示すように顔画像7にて映る目頭2c及び目尻2dのうち一方(図10は、目頭2cの例)から、変曲点2fまでの水平方向における離間距離を、位置特定距離Dpとして算出する。位置特定距離Dpは、目頭2c及び目尻2dのうち一方を起点として、変曲点2fである上瞼連動部2eの位置を、特定しているともいえる。上瞼連動部2eの抽出において連動抽出部14は、図10に示すように顔画像7にて映る目頭2c及び目尻2d間の水平方向における離間距離を、基準距離Dbとして算出する。これら距離Dp,Dbの算出は、特徴データSのうち、上瞼連動部2eと目頭2cと目尻2dとの各座標に、基づく。 In the extraction of the upper eyelid interlocking unit 2e, the interlocking extraction unit 14 has an inflection point 2f from one of the inner corner 2c and the outer corner 2d (FIG. 10 is an example of the inner corner 2c) shown in the face image 7 as shown in FIG. The separation distance in the horizontal direction up to is calculated as the position specific distance Dp. It can be said that the position specifying distance Dp specifies the position of the upper eyelid interlocking portion 2e, which is the inflection point 2f, starting from one of the inner corner 2c and the outer corner 2d of the eye. In the extraction of the upper eyelid interlocking unit 2e, the interlocking extraction unit 14 calculates the horizontal separation distance between the inner corner 2c and the outer corner 2d of the eye shown in the face image 7 as the reference distance Db as shown in FIG. These distances Dp and Db are calculated based on the coordinates of the upper eyelid interlocking portion 2e, the inner corner 2c, and the outer corner 2d of the feature data S.

上瞼連動部2eの抽出において連動抽出部14は、図10に示すように位置特定距離Dpを基準距離Dbにより割り算することで、同距離Dpを無次元化する。連動抽出部14は、無次元化した位置特定距離(以下、無次元化距離という)Dp/Dbを、上瞼連動部2eの抽出結果としてメモリ5に記憶する。 In the extraction of the upper eyelid interlocking unit 2e, the interlocking extraction unit 14 makes the same distance Dp non-dimensional by dividing the position specific distance Dp by the reference distance Db as shown in FIG. The interlocking extraction unit 14 stores the non-dimensionalized position specific distance (hereinafter referred to as the non-dimensionalization distance) Dp / Db in the memory 5 as the extraction result of the upper eyelid interlocking unit 2e.

図2に示す連動抽出部14には、特徴補正部12より記憶更新された顔情報I及び特徴データSが、開閉判定部13による閉判定に伴っては入力されない。そこで、顔情報Iの取得フレームのうち、閉判定の下されたフレームでは、連動抽出部14が上瞼連動部2eを抽出しない。即ち、監視対象者2の閉眼時には、連動抽出部14による上瞼連動部2eの抽出がスキップされる。これにより監視対象者2の閉眼時には、後述するように上瞼連動部2eの抽出を前提とした、上瞼連動部2eの運動追跡結果に基づくサッカードの検出も、スキップされる。 The face information I and the feature data S stored and updated by the feature correction unit 12 are not input to the interlocking extraction unit 14 shown in FIG. 2 in accordance with the closing determination by the opening / closing determination unit 13. Therefore, among the frames for acquiring the face information I, the interlocking extraction unit 14 does not extract the upper eyelid interlocking unit 2e in the frame for which the closing determination is made. That is, when the monitored person 2 closes his / her eyes, the extraction of the upper eyelid interlocking unit 2e by the interlocking extraction unit 14 is skipped. As a result, when the eyes of the monitored person 2 are closed, the detection of the saccade based on the motion tracking result of the upper eyelid interlocking unit 2e, which is premised on the extraction of the upper eyelid interlocking unit 2e, is also skipped.

検出ブロック20は、運動追跡部21、タイミング検出部22、及び振幅検出部23を、サブ機能ブロックとして有している。これら各部21,22,23の共同により検出ブロック20は、連動抽出部14により抽出された上瞼連動部2eの運動を追跡し、当該運動追跡結果に基づき監視対象者2のサッカードを検出する。このときサッカードの検出される眼球は、左右のうち少なくとも一方であればよい。そこで、例えば撮像装置3aの設置位置等に基づき上瞼連動部2eを抽出容易な片側眼球に限定して、サッカードが検出されてもよい。これに対し、例えば顔2aの向き等に基づき片側眼球での上瞼連動部2eの抽出が困難となる場合を想定して、双方の眼球がサッカードの検出対象に選択されることで、それら各眼球に対する検出結果が合成されてもよい。 The detection block 20 has a motion tracking unit 21, a timing detection unit 22, and an amplitude detection unit 23 as sub-functional blocks. The detection block 20 jointly of these units 21, 22, and 23 tracks the movement of the upper eyelid interlocking unit 2e extracted by the interlocking extraction unit 14, and detects the soccer of the monitored person 2 based on the movement tracking result. .. At this time, the eyeball in which the saccade is detected may be at least one of the left and right eyes. Therefore, for example, the saccade may be detected by limiting the upper eyelid interlocking portion 2e to the one-sided eyeball that can be easily extracted based on the installation position of the imaging device 3a or the like. On the other hand, assuming that it is difficult to extract the upper eyelid interlocking portion 2e with one eyeball based on the orientation of the face 2a, for example, both eyeballs are selected as saccade detection targets. The detection results for each eyeball may be synthesized.

運動追跡部21には、開閉判定部13による開判定に伴って連動抽出部14により記憶された上瞼連動部2eの抽出結果が、入力される。運動追跡部21は、連動抽出部14により抽出された上瞼連動部2eについて、無次元化距離Dp/Dbに基づく運動速度を時系列に追跡してから、当該速度追跡結果に基づいたサッカードの判定を実行する。これら運動速度の追跡及びサッカードの判定は、顔情報Iの取得フレームのうち、上瞼2bの開判定に応じて上瞼連動部2eの抽出されたフレーム毎に、時系列にて実行される。そこで運動追跡部21は、上瞼連動部2eの抽出結果に応じた速度追跡結果を、サッカードの判定結果を表すフラグと関連付けて、メモリ5に記憶する。 The extraction result of the upper eyelid interlocking unit 2e stored by the interlocking extraction unit 14 in accordance with the opening determination by the opening / closing determination unit 13 is input to the motion tracking unit 21. The motion tracking unit 21 tracks the motion speed based on the non-dimensionalization distance Dp / Db of the upper eyelid interlocking unit 2e extracted by the interlocking extraction unit 14 in chronological order, and then saccades based on the speed tracking result. Executes the judgment of. These movement speed tracking and soccerd determination are executed in chronological order for each extracted frame of the upper eyelid interlocking portion 2e according to the opening determination of the upper eyelid 2b among the acquisition frames of the face information I. .. Therefore, the motion tracking unit 21 stores the speed tracking result according to the extraction result of the upper eyelid interlocking unit 2e in the memory 5 in association with the flag representing the determination result of the saccade.

上瞼連動部2eの速度追跡において運動追跡部21は、各追跡実行フレームから、設定時間を遡った過去の追跡実行フレームまでを、追跡期間に設定する。このとき追跡期間は、上瞼連動部2eの運動速度を追跡して水平方向のサッカードを検出するのに必要な時間に、設定される。そこで運動追跡部21は、追跡期間内の複数フレームにてそれぞれメモリ5に記憶の無次元化距離Dp/Dbに基づくことで、それら各フレームにおける上瞼連動部2eの運動速度を算出する。このとき運動追跡部21は、所定数フレーム分を平均化するフィルタを通して、上瞼連動部2eの運動速度を算出することで、算出結果のバタつきを抑制してもよい。運動追跡部21は、こうして追跡期間内の各フレーム毎に算出された上瞼連動部2eの運動速度を、図11に示すように追跡することで、サッカードの判定処理を実行する。 In the speed tracking of the upper eyelid interlocking unit 2e, the motion tracking unit 21 sets the tracking period from each tracking execution frame to the past tracking execution frame retroactive in the set time. At this time, the tracking period is set to the time required to track the movement speed of the upper eyelid interlocking portion 2e and detect the saccade in the horizontal direction. Therefore, the motion tracking unit 21 calculates the motion speed of the upper eyelid interlocking unit 2e in each of the multiple frames within the tracking period based on the dimensionless distance Dp / Db stored in the memory 5. At this time, the motion tracking unit 21 may suppress the fluttering of the calculation result by calculating the motion speed of the upper eyelid interlocking unit 2e through a filter that averages a predetermined number of frames. The motion tracking unit 21 executes the soccerd determination process by tracking the motion speed of the upper eyelid interlocking unit 2e calculated for each frame within the tracking period as shown in FIG.

サッカードの判定において運動追跡部21は、追跡期間内での速度追跡結果として上瞼連動部2eの運動速度が示す時間推移に基づくことで、サッカード検出の有無を判別する。具体的に運動追跡部21は、図11に示す第一〜第三速度閾値V1〜V3を設定する。このとき第二速度閾値V2は、第一速度閾値V1よりも大きく、且つ第三速度閾値V3よりも小さく、設定される。そこで、上瞼連動部2eの運動速度が第一速度閾値V1を超過してから、さらに第二速度閾値V2を超過した後、第三速度閾値V3までは超過しないで、第二速度閾値V2及び第一速度閾値V1を順次下回る特定推移を示した場合に、運動追跡部21はサッカード検出有の判定を下す。一方、この特定推移以外の推移を上瞼連動部2eの運動速度が示した場合、運動追跡部21はサッカード未検出の判定を下す。 In the determination of saccade, the movement tracking unit 21 determines the presence or absence of saccade detection based on the time transition indicated by the movement speed of the upper eyelid interlocking unit 2e as the speed tracking result within the tracking period. Specifically, the motion tracking unit 21 sets the first to third velocity thresholds V1 to V3 shown in FIG. At this time, the second speed threshold value V2 is set to be larger than the first speed threshold value V1 and smaller than the third speed threshold value V3. Therefore, after the movement speed of the upper eyelid interlocking portion 2e exceeds the first speed threshold value V1, further exceeds the second speed threshold value V2, and then does not exceed the third speed threshold value V3, the second speed threshold value V2 and When a specific transition below the first velocity threshold value V1 is shown, the motion tracking unit 21 determines whether or not the soccerd is detected. On the other hand, when the motion speed of the upper eyelid interlocking unit 2e indicates a transition other than this specific transition, the motion tracking unit 21 determines that the saccade has not been detected.

図2に示すタイミング検出部22には、運動追跡部21により記憶された上瞼連動部2eの速度追跡結果が、同部による検出有判定に伴って入力される。タイミング検出部22は、図11に示す時間推移に基づくことで、サッカードの開始タイミングTs及び終了タイミングTeを検出する。これらのタイミング検出は、顔情報Iの取得フレームのうち、上瞼2bの開判定に応じた上瞼連動部2eの抽出から速度追跡を経て検出有判定の下されたフレーム毎に、時系列にて実行される。そこでタイミング検出部22は、互いに関連付けられた速度追跡結果及び検出有判定のフラグに対して、さらにタイミング検出結果も関連付けて、メモリ5に記憶する。 In the timing detection unit 22 shown in FIG. 2, the speed tracking result of the upper eyelid interlocking unit 2e stored by the movement tracking unit 21 is input in accordance with the detection presence determination by the unit. The timing detection unit 22 detects the start timing Ts and the end timing Te of the saccade based on the time transition shown in FIG. These timing detections are performed in chronological order for each frame in which the face information I acquisition frame is determined to be detected through speed tracking from the extraction of the upper eyelid interlocking unit 2e according to the opening determination of the upper eyelid 2b. Is executed. Therefore, the timing detection unit 22 stores the timing detection result in the memory 5 in association with the speed tracking result and the detection presence determination flag associated with each other.

タイミング検出においてタイミング検出部22は、第一速度閾値V1を上瞼連動部2eの運動速度が超過したタイミングを、サッカードの開始タイミングTsと推定する。一方、タイミング検出においてタイミング検出部22は、第一速度閾値V1を上瞼連動部2eの運動速度が下回ったタイミングを、サッカードの終了タイミングTeと推定する。 In the timing detection, the timing detection unit 22 estimates that the timing at which the movement speed of the upper eyelid interlocking unit 2e exceeds the first speed threshold value V1 is the start timing Ts of the saccade. On the other hand, in the timing detection, the timing detection unit 22 estimates that the timing when the movement speed of the upper eyelid interlocking unit 2e falls below the first speed threshold value V1 is the end timing Te of the saccade.

図2に示す振幅検出部23には、検出有判定に伴ってタイミング検出部22により互いに関連付けて記憶された速度追跡結果とタイミング検出結果とが、入力される。振幅検出部23は、開始タイミングTs及び終了タイミングTeにそれぞれ対応したフレームにてメモリ5に記憶の無次元化距離Dp/Dbに基づくことで、サッカードの振幅を検出する。サッカード振幅の検出は、顔情報Iの取得フレームのうち、上瞼2bの開判定に応じた上瞼連動部2eの抽出から速度追跡及び検出有判定を経てタイミング検出の実行されたフレーム毎に、時系列にて実行される。そこで振幅検出部23は、タイミング検出結果と関連付けられた速度追跡結果及び検出有判定のフラグに対して、さらに振幅検出結果も関連付けて、メモリ5に記憶する。 In the amplitude detection unit 23 shown in FIG. 2, the speed tracking result and the timing detection result stored in association with each other by the timing detection unit 22 in accordance with the detection presence determination are input. The amplitude detection unit 23 detects the amplitude of the saccade by based on the dimensionless distance Dp / Db stored in the memory 5 at the frames corresponding to the start timing Ts and the end timing Te, respectively. The detection of the saccade amplitude is performed for each frame in which the timing detection is executed from the extraction of the upper eyelid interlocking portion 2e according to the opening determination of the upper eyelid 2b, the speed tracking and the detection presence determination among the acquisition frames of the face information I. , Executed in chronological order. Therefore, the amplitude detection unit 23 stores the amplitude detection result in the memory 5 in association with the speed tracking result and the detection presence determination flag associated with the timing detection result.

サッカード振幅の検出において振幅検出部23は、開始タイミングTs及び終了タイミングTeの間における上瞼連動部2eの運動振幅を、算出する。図12に示すように上瞼連動部2eの運動振幅は、開始タイミングTsの対応フレームにおける無次元化距離Dp/Dbと、終了タイミングTeの対応フレームにおける無次元化距離Dp/Dbとの、差分ΔDにより算出される。 In detecting the saccade amplitude, the amplitude detection unit 23 calculates the motion amplitude of the upper eyelid interlocking unit 2e between the start timing Ts and the end timing Te. As shown in FIG. 12, the motion amplitude of the upper eyelid interlocking portion 2e is the difference between the dimensionless distance Dp / Db in the corresponding frame of the start timing Ts and the dimensionless distance Dp / Db in the corresponding frame of the end timing Te. Calculated by ΔD.

サッカード振幅の検出において振幅検出部23は、算出した上瞼連動部2eの運動振幅に基づき、サッカード振幅を算出する。具体的に振幅検出部23は、上瞼連動部2eの運動振幅を、監視対象者2における眼球の回転角度へ変換する。このとき、運動振幅から回転角度への変換関数を定める変換係数は、例えば上瞼2bのサイズ及び眼球径等といった、監視対象者2それぞれの固有寸法に依存する。そこで変換係数は、監視対象者2の個人毎にキャリブレーションが実行されることで設定されてもよいし、想定される監視対象者2の平均寸法に基づき設定されてもよい。尚、前者のキャリブレーションでは、監視対象者2に顔2aを動かすことなく、水平に離れた2点を視認させて、各点視認時における変曲点2f間の距離と、眼球を中心とした各点間の水平角度とに基づくことで、変換係数が設定されてもよい。 In detecting the saccade amplitude, the amplitude detection unit 23 calculates the saccade amplitude based on the calculated motion amplitude of the upper eyelid interlocking unit 2e. Specifically, the amplitude detection unit 23 converts the motion amplitude of the upper eyelid interlocking unit 2e into the rotation angle of the eyeball of the monitored person 2. At this time, the conversion coefficient that determines the conversion function from the motion amplitude to the rotation angle depends on the unique dimensions of each of the monitored subjects 2, such as the size of the upper eyelid 2b and the eyeball diameter. Therefore, the conversion coefficient may be set by performing calibration for each individual of the monitored person 2, or may be set based on the assumed average size of the monitored person 2. In the former calibration, the monitored person 2 is made to visually recognize two horizontally separated points without moving the face 2a, and the distance between the inflection points 2f at the time of visually recognizing each point and the eyeball are the centers. The inflection factor may be set based on the horizontal angle between each point.

ここまで説明したブロック10,20の共同により、電子制御ユニット4が監視対象者2のサッカードを検出するサッカード検出方法のフローを、図13に従って以下に説明する。このフローは、情報取得ユニット3による顔情報Iの取得フレーム毎に、実行される。尚、後述するフローにおいて「S」とは、サッカード検出プログラムに含まれた複数命令によって実行される、フローの複数ステップを意味する。 The flow of the soccerd detection method in which the electronic control unit 4 detects the soccerd of the monitored person 2 by the joint use of the blocks 10 and 20 described so far will be described below with reference to FIG. This flow is executed for each acquisition frame of face information I by the information acquisition unit 3. In the flow described later, "S" means a plurality of steps of the flow executed by a plurality of instructions included in the saccade detection program.

S101では、情報取得ユニット3により取得された顔情報Iに基づき、監視対象者2における顔2aの複数特徴点を、特徴抽出部11により抽出する。S101ではさらに、抽出した複数特徴点を表す特徴データSを、特徴抽出部11により生成する。 In S101, the feature extraction unit 11 extracts a plurality of feature points of the face 2a of the monitored person 2 based on the face information I acquired by the information acquisition unit 3. In S101, the feature extraction unit 11 further generates feature data S representing the extracted plurality of feature points.

次にS102では、顔情報Iのうち顔画像7に映る上瞼2bの水平度を、特徴補正部12により特徴データSに対して補正する。続くS103では、顔情報Iのうち顔画像7に映る上瞼2bの正面度を、特徴補正部12により特徴データSに対して補正する。 Next, in S102, the horizontality of the upper eyelid 2b reflected in the face image 7 of the face information I is corrected with respect to the feature data S by the feature correction unit 12. In the following S103, the front degree of the upper eyelid 2b reflected in the face image 7 of the face information I is corrected with respect to the feature data S by the feature correction unit 12.

また続くS104では、顔情報Iのうち顔画像7に映る上瞼2bの開閉を、開閉判定部13により判定する。その結果、上瞼2bの閉判定が下された場合には、今回フローが終了することで、上瞼連動部2eの抽出及びサッカードの検出がスキップされる。一方、上瞼2bの開判定が下された場合には、S105へ移行する。 Further, in S104, the opening / closing of the upper eyelid 2b reflected in the face image 7 of the face information I is determined by the opening / closing determination unit 13. As a result, when the closing determination of the upper eyelid 2b is made, the extraction of the upper eyelid interlocking portion 2e and the detection of the saccade are skipped by ending the flow this time. On the other hand, when the upper eyelid 2b is determined to be open, the process proceeds to S105.

S105では、顔情報Iのうち顔画像7に映る上瞼2bにおいて、監視対象者2の眼球運動と連動する変曲点2fを上瞼連動部2eとして、連動抽出部14により抽出する。このとき、抽出された上瞼連動部2eの位置を特定する位置特定距離Dpは、上瞼連動部2eの運動追跡に向けて無次元化される。 In S105, in the upper eyelid 2b reflected in the face image 7 of the face information I, the inflection point 2f linked with the eye movement of the monitored subject 2 is extracted by the interlocking extraction unit 14 as the upper eyelid interlocking unit 2e. At this time, the position-specific distance Dp that specifies the position of the extracted upper eyelid interlocking portion 2e is made dimensionless toward the motion tracking of the upper eyelid interlocking portion 2e.

続くS106では、今回フローにて抽出された上瞼連動部2eの運動速度と、今回フローから追跡期間内の過去フローにて抽出された上瞼連動部2eの運動速度とを、運動追跡部21により算出する。このとき運動速度の算出には、基準距離Dbにより無次元化されたフレーム毎の位置特定距離Dpとして、無次元化距離Dp/Dbが利用される。これにより、今回フレームでの運動速度と、今回フレームから遡って追跡期間内にある過去複数フレームでの運動速度とが、上瞼連動部2eの運動追跡対象として算出される。 In the following S106, the motion speed of the upper eyelid interlocking unit 2e extracted in the current flow and the motion velocity of the upper eyelid interlocking unit 2e extracted from the current flow in the past flow within the tracking period are combined with the motion tracking unit 21. Calculated by At this time, in the calculation of the motion velocity, the non-dimensionalization distance Dp / Db is used as the position-specific distance Dp for each frame made non-dimensional by the reference distance Db. As a result, the motion speed in the current frame and the motion speed in the past plurality of frames within the tracking period retroactively from the current frame are calculated as the motion tracking target of the upper eyelid interlocking portion 2e.

また続くS107では、追跡期間内の各フレーム毎に算出された上瞼連動部2eの運動速度を、運動追跡部21より時系列に追跡する。さらに続くS108では、上瞼連動部2eの速度追跡結果に基づいたサッカードの検出判定を、運動追跡部21により実行する。その結果、サッカード未検出の判定が下された場合には、今回フローが終了する。一方、サッカード検出有の判定が下された場合には、S109へ移行する。 Further, in S107, the motion speed of the upper eyelid interlocking unit 2e calculated for each frame within the tracking period is tracked in chronological order by the motion tracking unit 21. Further in S108, the motion tracking unit 21 executes the detection determination of the saccade based on the speed tracking result of the upper eyelid interlocking unit 2e. As a result, if it is determined that the saccade has not been detected, the flow ends this time. On the other hand, if it is determined that the saccade is detected, the process proceeds to S109.

S109では、上瞼連動部2eの速度追跡結果に基づくことで、サッカードの開始タイミングTs及び終了タイミングTeを、タイミング検出部22により検出する。続くS110では、開始タイミングTs及び終了タイミングTeにそれぞれ対応したフレーム間における上瞼連動部2eの運動振幅に基づくことで、サッカード振幅を振幅検出部23により検出する。このとき、サッカード振幅を検出するために先に実行される運動振幅の算出には、無次元化距離Dp/Dbが利用される。以上により、サッカードのタイミング検出及び振幅検出が順次完了すると、今回フローが終了する。 In S109, the timing detection unit 22 detects the start timing Ts and the end timing Te of the saccade based on the speed tracking result of the upper eyelid interlocking unit 2e. In the following S110, the saccade amplitude is detected by the amplitude detection unit 23 based on the motion amplitude of the upper eyelid interlocking unit 2e between the frames corresponding to the start timing Ts and the end timing Te, respectively. At this time, the dimensionless distance Dp / Db is used for the calculation of the motion amplitude that is executed first to detect the soccerd amplitude. As described above, when the timing detection and the amplitude detection of the saccade are completed in sequence, the flow ends this time.

(作用効果)
以上説明した第一実施形態の作用効果を、以下に説明する。
(Action effect)
The effects of the first embodiment described above will be described below.

第一実施形態によると、監視対象者2の顔2aが撮影された顔画像7に映る上瞼2bにおいて、眼球運動と連動する上瞼連動部2eが、抽出される。このとき、監視対象者2の目の細さ及び角膜表面での反射光は、上瞼2bの撮影には影響し難いので、当該上瞼2bのうち特定部位となる上瞼連動部2eは、顔画像7から正確に抽出し易い。また、眼球の瞳孔領域に比べて上瞼連動部2eは、高いコントラストにて顔画像7から抽出し易くもある。これらのことから、正確に抽出された上瞼連動部2eの運動追跡結果に基づくことによれば、サッカードの検出精度を向上させることが可能である。 According to the first embodiment, in the upper eyelid 2b in which the face 2a of the monitored person 2 is reflected in the photographed face image 7, the upper eyelid interlocking portion 2e linked with the eye movement is extracted. At this time, since the fineness of the eyes of the monitored person 2 and the reflected light on the surface of the cornea are unlikely to affect the imaging of the upper eyelid 2b, the upper eyelid interlocking portion 2e, which is a specific part of the upper eyelid 2b, is used. It is easy to accurately extract from the face image 7. Further, the upper eyelid interlocking portion 2e can be easily extracted from the face image 7 with higher contrast than the pupil region of the eyeball. From these facts, it is possible to improve the detection accuracy of the saccade based on the motion tracking result of the upper eyelid interlocking portion 2e extracted accurately.

第一実施形態によると、顔画像7に映る上瞼2bの中でも特に、眼球運動との連動量が大きな変曲点2fは、上瞼連動部2eとして抽出されることになる。これによれば、上瞼連動部2eの抽出精度、ひいては上瞼連動部2eの運動追跡結果に基づくサッカードの検出精度を、向上させることが可能である。 According to the first embodiment, among the upper eyelids 2b reflected in the face image 7, the inflection point 2f having a large interlocking amount with the eye movement is extracted as the upper eyelid interlocking portion 2e. According to this, it is possible to improve the extraction accuracy of the upper eyelid interlocking portion 2e and the detection accuracy of the saccade based on the motion tracking result of the upper eyelid interlocking portion 2e.

第一実施形態によると、上瞼連動部2eの運動を表す物理量の中でも特に、サッカードの検出有無に応じた差異の現出し易い運動速度に着目して、当該運動速度に対する追跡結果に基づくことで、サッカードの検出が実行されることになる。これによれば、サッカードの検出有無が正確に判別され得るので、サッカードの検出精度を向上させることが可能である。 According to the first embodiment, among the physical quantities representing the movement of the upper eyelid interlocking portion 2e, paying attention to the movement speed at which the difference is likely to appear depending on the presence or absence of detection of the saccade, it is based on the tracking result for the movement speed. Then, the detection of the saccade will be executed. According to this, since the presence or absence of detection of saccade can be accurately determined, it is possible to improve the detection accuracy of saccade.

第一実施形態によると、顔画像7に映る目頭2c及び目尻2dのうち一方を起点として上瞼連動部2eの位置を特定する位置特定距離Dpは、それら目頭2c及び目尻2d間の基準距離Dbにより無次元化される。ここで、監視対象者2の顔2aが眼球運動なく前後動したと仮定した場合に、顔画像7における位置特定距離Dp及び基準距離Dbの各変動率は実質一致することから、当該前後動に起因した位置特定距離Dpの誤差は無次元化によりキャンセルされ得る。故に、無次元化された位置特定距離Dp(即ち、無次元化距離Dp/Db)に基づき上瞼連動部2eの運動速度が追跡されることによれば、当該運動速度の追跡結果に基づくサッカードの検出精度を向上させることが可能である。 According to the first embodiment, the position specifying distance Dp that specifies the position of the upper eyelid interlocking portion 2e starting from one of the inner corner 2c and the outer corner 2d reflected in the face image 7 is the reference distance Db between the inner corner 2c and the outer corner 2d. Is made dimensionless by. Here, assuming that the face 2a of the monitored person 2 moves back and forth without eye movement, the fluctuation rates of the position-specific distance Dp and the reference distance Db in the face image 7 substantially match. The resulting error in the position-specific distance Dp can be canceled by the non-dimensionalization. Therefore, according to the fact that the movement speed of the upper eyelid interlocking portion 2e is tracked based on the non-dimensionalized position-specific distance Dp (that is, the non-dimensionalization distance Dp / Db), soccer based on the tracking result of the movement speed It is possible to improve the detection accuracy of the data.

第一実施形態によると、監視対象者2において上瞼2bの水平度は、顔2aの傾きに影響され易い。そこで、顔画像7に映る上瞼2bの水平度が補正されてから、上瞼連動部2eが抽出されることによれば、顔2aの傾きに起因した抽出誤差を低減することができる。故に、抽出した上瞼連動部2eの運動追跡結果に基づくサッカードの検出精度を、向上させることが可能である。 According to the first embodiment, in the monitored person 2, the horizontality of the upper eyelid 2b is easily affected by the inclination of the face 2a. Therefore, if the horizontality of the upper eyelid 2b reflected in the face image 7 is corrected and then the upper eyelid interlocking portion 2e is extracted, the extraction error due to the inclination of the face 2a can be reduced. Therefore, it is possible to improve the detection accuracy of the saccade based on the motion tracking result of the extracted upper eyelid interlocking portion 2e.

第一実施形態によると、監視対象者2において上瞼2bの正面度は、顔2aの向き及び開眼度に影響され易い。そこで、顔画像7に映る上瞼2bの正面度が補正されてから、上瞼連動部2eが抽出されることによれば、顔2aの向き及び開眼度に起因した上瞼連動部2eの抽出誤差を低減することができる。故に、抽出した上瞼連動部2eの運動追跡結果に基づくサッカードの検出精度を、向上させることが可能である。 According to the first embodiment, in the monitored person 2, the frontal degree of the upper eyelid 2b is easily affected by the orientation of the face 2a and the degree of eye opening. Therefore, the frontness of the upper eyelid 2b reflected in the face image 7 is corrected, and then the upper eyelid interlocking portion 2e is extracted. Therefore, the upper eyelid interlocking portion 2e is extracted due to the orientation of the face 2a and the degree of eye opening. The error can be reduced. Therefore, it is possible to improve the detection accuracy of the saccade based on the motion tracking result of the extracted upper eyelid interlocking portion 2e.

(第二実施形態)
図14に示すように第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 14, the second embodiment is a modification of the first embodiment.

第二実施形態による検出ブロック2020の運動追跡部2021は、運動速度の追跡とサッカードの判定との間に、瞬目(即ち、瞬き)の判定を実行する。瞬目の判定に伴って運動追跡部2021には、特徴補正部12より記憶更新された顔情報I及び特徴データSと、開閉判定部13により過去にフラグ記憶された上瞼2bの閉判定結果とが、入力される。瞬目の判定において運動追跡部2021は、追跡期間内の複数フレームのうち、開閉判定部13により過去にて閉判定の下された閉判定フレームに、着目する。 The motion tracking unit 2021 of the detection block 2020 according to the second embodiment executes a blink (that is, blink) determination between the tracking of the exercise speed and the determination of the saccade. In the motion tracking unit 2021 due to the determination of the blink of an eye, the face information I and the feature data S stored and updated by the feature correction unit 12 and the closing determination result of the upper eyelid 2b stored as a flag by the opening / closing determination unit 13 in the past. Is entered. In the determination of the blink of an eye, the motion tracking unit 2021 pays attention to the closing determination frame that has been determined to be closed in the past by the opening / closing determination unit 13 among the plurality of frames within the tracking period.

開閉判定部13により閉判定が下される閉眼には、サッカードを検出可能な許容時間内の瞬目に伴う閉眼と、サッカードを検出困難な許容時間超過の閉眼とが、含まれる。そこで、瞬目の判定において運動追跡部2021は、先の速度追跡結果に基づくことに加え、閉判定フレームにて顔画像7に映る上瞼2bの形状と、閉判定フレームの数(即ち、閉判定の期間)とにも基づき、追跡期間内における瞬目検出の有無を判別する。瞬目未検出の場合に運動追跡部2021は、第一実施形態と同様にサッカードの判定処理を実行する。このとき、追跡期間内に許容時間超過の閉眼が発生していたことによる瞬目未検出の場合には、特定推移以外の推移を上瞼連動部2eの運動速度が示すことで、サッカード未検出の判定が下されることになる。 The eye closure determined by the open / close determination unit 13 includes eye closure associated with a blink within the permissible time in which the saccade can be detected, and eye closure in which the saccade is difficult to detect and exceeds the permissible time. Therefore, in the determination of the blink of an eye, in addition to being based on the speed tracking result, the motion tracking unit 2021 determines the shape of the upper eyelid 2b reflected in the face image 7 in the closing determination frame and the number of closing determination frames (that is, closed). Based on the determination period), the presence or absence of blink detection within the tracking period is determined. When the blink is not detected, the motion tracking unit 2021 executes the saccade determination process as in the first embodiment. At this time, if the blinking is not detected due to the occurrence of eye closure exceeding the allowable time within the tracking period, the movement speed of the upper eyelid interlocking portion 2e indicates a transition other than the specific transition, so that the soccer is not performed. The determination of detection will be made.

瞬目検出有の場合に運動追跡部2021は、第一実施形態とは異なるサッカードの判定処理を実行する。具体的に運動追跡部2021は、追跡期間内の複数フレームのうち、瞬目の発生フレームを挟む前後1フレームずつを、前後フレームとして抽出する。運動追跡部2021は、抽出した前後フレームそれぞれにてメモリ5に記憶の無次元化距離Dp/Db同士を、上瞼連動部2eの運動追跡結果として比較する。その結果、前後フレーム間にて無次元化距離Dp/Dbの差分ΔDが許容範囲外であった場合に運動追跡部2021は、サッカードによる上瞼連動部2eの位置変動が瞬目中には発生していないと推定することで、サッカード未検出の判定を下す。一方、前後フレーム間にて無次元化距離Dp/Dbの差分ΔDが許容範囲内であった場合に運動追跡部2021は、サッカードによる上瞼連動部2eの位置変動が瞬目中に発生していたと推定することで、サッカード検出有の判定を下す。このとき、第二実施形態による検出ブロック2020の振幅検出部23は、前後フレーム間での無次元化距離Dp/Dbの差分ΔDを上瞼連動部2eの運動振幅と擬制することで、第一実施形態と同様にサッカード振幅を算出する。 When the blink detection is present, the motion tracking unit 2021 executes a saccade determination process different from that of the first embodiment. Specifically, the motion tracking unit 2021 extracts one frame before and after the frame in which the blink is generated from the plurality of frames within the tracking period as the front and rear frames. The motion tracking unit 2021 compares the dimensionless distances Dp / Db stored in the memory 5 in each of the extracted front and rear frames as the motion tracking result of the upper eyelid interlocking unit 2e. As a result, when the difference ΔD of the non-dimensionalization distance Dp / Db between the front and rear frames is out of the permissible range, the motion tracking unit 2021 changes the position of the upper eyelid interlocking unit 2e due to the saccade during the blink of an eye. By presuming that it has not occurred, it is determined that the saccade has not been detected. On the other hand, when the difference ΔD of the non-dimensionalization distance Dp / Db between the front and rear frames is within the permissible range, the motion tracking unit 2021 causes the position change of the upper eyelid interlocking unit 2e due to the saccade during the blink of an eye. By presuming that it was, it is judged that there is saccade detection. At this time, the amplitude detection unit 23 of the detection block 2020 according to the second embodiment mimics the difference ΔD of the non-dimensionalization distance Dp / Db between the front and rear frames with the motion amplitude of the upper eyelid interlocking unit 2e. The saccade amplitude is calculated in the same manner as in the embodiment.

このような第二実施形態によるサッカード検出方法のフローを、図15に従って以下に説明する。第二実施形態のフローでは、第一実施形態と同様にS101〜S107が実行される。 The flow of the saccade detection method according to the second embodiment will be described below with reference to FIG. In the flow of the second embodiment, S101 to S107 are executed in the same manner as in the first embodiment.

第二実施形態のフローにおいてS107に続く2111では、追跡期間内における瞬目の速度追跡結果に基づく検出判定を、運動追跡部2021により実行する。その結果、瞬目未検出の判定が下された場合には、第一実施形態と同様にS108〜S110が実行される。一方、瞬目検出有の判定が下された場合には、S2112へ移行する。 In 2111 following S107 in the flow of the second embodiment, the motion tracking unit 2021 executes the detection determination based on the speed tracking result of the blink of an eye within the tracking period. As a result, when it is determined that the blink is not detected, S108 to S110 are executed as in the first embodiment. On the other hand, if it is determined that the blink detection is present, the process proceeds to S2112.

S2112では、追跡期間内の瞬目発生フレームを挟んだ前後フレーム間にて無次元化距離Dp/Db同士を比較することで、それら距離Dp/Dbの差分ΔDに基づくサッカードの検出判定を、運動追跡部2021により実行する。このときサッカードの検出有無は、上瞼連動部2eの運動追跡結果となる前後フレーム間での無次元化距離Dp/Dbに基づき、それらの差分ΔDがサッカードによる上瞼連動部2eの位置変動か否かを推定することで、判別される。その結果、サッカード未検出の判定が下された場合には、今回フローが終了する。一方、サッカード検出有の判定が下された場合には、前後フレーム間での無次元化距離Dp/Dbの差分ΔDが上瞼連動部2eの運動振幅と擬制されることで、第一実施形態と同様にS110が実行される。 In S2112, by comparing the dimensionless distances Dp / Db between the front and rear frames sandwiching the blink generation frame within the tracking period, the detection determination of the saccade based on the difference ΔD of the distances Dp / Db is performed. It is executed by the exercise tracking unit 2021. At this time, whether or not the saccade is detected is based on the non-dimensionalization distance Dp / Db between the front and rear frames, which is the motion tracking result of the upper eyelid interlocking portion 2e, and the difference ΔD between them is the position of the upper eyelid interlocking portion 2e by the saccade. It is determined by estimating whether or not it is fluctuating. As a result, if it is determined that the saccade has not been detected, the flow ends this time. On the other hand, when it is determined that the saccade is detected, the difference ΔD of the non-dimensional distance Dp / Db between the front and rear frames is imitated as the motion amplitude of the upper eyelid interlocking portion 2e, so that the first implementation is performed. S110 is executed in the same manner as in the form.

(作用効果)
以上説明した第二実施形態の作用効果を、以下に説明する。
(Action effect)
The effects of the second embodiment described above will be described below.

第二実施形態によると、監視対象者2の瞬目に伴うサッカード検出は、瞬目前後に抽出された上瞼連動部2eの運動追跡結果に基づき、サッカードによる上瞼連動部2eの位置変動を推定することで、実現される。これによれば、監視対象者の瞬目に伴う閉眼により上瞼連動部2eの抽出がスキップされた場合にあっても、瞬目前後における上瞼連動部2eの運動追跡結果を有効利用して、サッカードを推定的に検出することができる。故に、瞬目のような外乱に起因したサッカードの検出不良を抑制して、ロバスト性を高めることが可能である。 According to the second embodiment, the saccade detection associated with the blink of the monitored person 2 is based on the motion tracking result of the upper eyelid interlocking portion 2e extracted before and after the blink, and the position change of the upper eyelid interlocking portion 2e by the saccade. Is realized by estimating. According to this, even if the extraction of the upper eyelid interlocking portion 2e is skipped due to the closing of the eyes accompanying the blinking of the monitored person, the motion tracking result of the upper eyelid interlocking portion 2e before and after the blinking is effectively utilized. , Saccade can be detected presumably. Therefore, it is possible to suppress poor detection of saccades caused by disturbances such as blinks and enhance robustness.

(他の実施形態)
以上、複数の実施形態について説明したが、本開示は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
(Other embodiments)
Although the plurality of embodiments have been described above, the present disclosure is not construed as being limited to those embodiments, and is applied to various embodiments and combinations within the scope of the gist of the present disclosure. Can be done.

第一及び第二実施形態に関する変形例の電子制御ユニット4は、デジタル回路及びアナログ回路のうち少なくとも一方をプロセッサとして含んで構成される、専用のコンピュータであってもよい。ここで特にデジタル回路とは、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、SOC(System on a Chip)、PGA(Programmable Gate Array)、及びCPLD(Complex Programmable Logic Device)等のうち、少なくとも一種類である。またこうしたデジタル回路は、プログラムを格納したメモリを、備えていてもよい。 The electronic control unit 4 of the modification according to the first and second embodiments may be a dedicated computer configured to include at least one of a digital circuit and an analog circuit as a processor. Here, particularly digital circuits include, for example, ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field Programmable Gate Array), SOC (System on a Chip), PGA (Programmable Gate Array), CPLD (Complex Programmable Logic Device) and the like. Of these, at least one. Further, such a digital circuit may include a memory for storing a program.

第一及び第二実施形態に関する変形例では、S102の水平度補正とS103の正面度補正とのうち少なくとも一方が、スキップされてもよい。第一実施形態に関する変形例では、S104の開閉判定がスキップされてもよい。 In the modified examples of the first and second embodiments, at least one of the horizontality correction of S102 and the frontalness correction of S103 may be skipped. In the modification according to the first embodiment, the opening / closing determination of S104 may be skipped.

第一及び第二実施形態に関する変形例では、上瞼2bにおいて変曲点2f以外の特徴点が、上瞼連動部2eとして抽出されてもよい。第一及び第二実施形態に関する変形例では、S105にて位置特定距離Dpが無次元化されず、そのままの値がS106,S110,S2112にて利用されてもよい。 In the modified examples relating to the first and second embodiments, feature points other than the inflection point 2f in the upper eyelid 2b may be extracted as the upper eyelid interlocking portion 2e. In the modified examples relating to the first and second embodiments, the position specifying distance Dp is not made dimensionless in S105, and the value as it is may be used in S106, S110, and S2112.

第一及び第二実施形態に関する変形例では、上瞼連動部2eの運動を表す運動速度以外の物理量を追跡した結果が、S106〜S110,S2111,S2112でのサッカード検出に利用されてもよい。このとき運動速度以外の物理量には、例えば上瞼連動部2eの座標、位置特定距離Dp、無次元化距離Dp/Db、又は運動加速度等が採用される。 In the modified examples relating to the first and second embodiments, the result of tracking the physical quantity other than the motion velocity representing the motion of the upper eyelid interlocking portion 2e may be used for the soccerd detection in S106 to S110, S2111, S2112. .. At this time, for physical quantities other than the motion speed, for example, the coordinates of the upper eyelid interlocking portion 2e, the position specific distance Dp, the non-dimensionalization distance Dp / Db, the motion acceleration, and the like are adopted.

第一及び第二実施形態に関する変形例では、S110の振幅検出がスキップされることで、サッカードの検出判定とタイミング検出とがS108,S109にて順次実行されると、今回フローが終了してもよい。第一及び第二実施形態に関する変形例では、S109のタイミング検出とS110の振幅検出が共にスキップされることで、サッカードの検出判定がS108にて実行されると、今回フローが終了してもよい。 In the modified examples relating to the first and second embodiments, the amplitude detection of S110 is skipped, and when the saccade detection determination and the timing detection are sequentially executed in S108 and S109, the flow ends this time. May be good. In the modified examples relating to the first and second embodiments, the timing detection of S109 and the amplitude detection of S110 are both skipped, so that if the saccade detection determination is executed in S108, even if the flow ends this time. Good.

1 サッカード検出装置、2 監視対象者、2a 顔、2b 上瞼、2c 目頭、2d 目尻、2e 上瞼連動部、2f 変曲点、5 メモリ、6 プロセッサ、7 顔画像、10 抽出ブロック、20,2020 検出ブロック、Db 基準距離、Dp 位置特定距離 1 Saccade detector, 2 Monitored person, 2a face, 2b upper eyelid, 2c inner corner, 2d outer corner of eye, 2e upper eyelid interlocking part, 2f inflection point, 5 memory, 6 processor, 7 face image, 10 extraction block, 20 , 2020 detection block, Db reference distance, Dp position specific distance

Claims (10)

監視対象者(2)のサッカードを検出するサッカード検出装置(1)であって、
前記監視対象者の顔(2a)が撮影された顔画像(7)に映る上瞼(2b)において、前記監視対象者の眼球運動と連動する部位を、上瞼連動部(2e)として抽出する抽出ブロック(10)と、
前記抽出ブロックにより抽出された前記上瞼連動部の運動を追跡し、当該運動追跡結果に基づき前記サッカードを検出する検出ブロック(20,2020)とを、備えるサッカード検出装置。
A saccade detection device (1) that detects the saccade of the monitored person (2).
In the upper eyelid (2b) in which the face (2a) of the monitored person is reflected in the captured face image (7), a portion linked to the eye movement of the monitored person is extracted as the upper eyelid interlocking portion (2e). Extraction block (10) and
A soccerd detection device including a detection block (20, 2020) that tracks the movement of the upper eyelid interlocking portion extracted by the extraction block and detects the soccerd based on the movement tracking result.
前記上瞼連動部は、前記顔画像に映る前記上瞼の変曲点(2f)である請求項1に記載のサッカード検出装置。 The soccerd detection device according to claim 1, wherein the upper eyelid interlocking portion is an inflection point (2f) of the upper eyelid reflected in the face image. 前記検出ブロックは、前記上瞼連動部の運動速度に対する追跡結果に基づき前記サッカードを検出する請求項1又は2に記載のサッカード検出装置。 The saccade detection device according to claim 1 or 2, wherein the detection block detects the saccade based on a tracking result with respect to a movement speed of the upper eyelid interlocking portion. 前記顔画像に映る目頭及び目尻のうち一方を起点として前記上瞼連動部の位置を特定する位置特定距離(Dp)は、それら目頭及び目尻間の基準距離(Db)により無次元化され、
前記検出ブロックは、無次元化された前記位置特定距離(Dp/Db)に基づき、前記運動速度を追跡する請求項3に記載のサッカード検出装置。
The position specifying distance (Dp) for specifying the position of the upper eyelid interlocking portion starting from one of the inner and outer corners of the eye reflected in the face image is dimensionlessed by the reference distance (Db) between the inner and outer corners of the eye.
The saccade detection device according to claim 3, wherein the detection block tracks the motion speed based on the non-dimensionalized position-specific distance (Dp / Db).
前記抽出ブロックは、前記顔画像に映る前記上瞼の水平度を補正してから、前記上瞼連動部を抽出する請求項1〜4のいずれか一項に記載のサッカード検出装置。 The saccade detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the extraction block corrects the horizontality of the upper eyelid reflected in the face image, and then extracts the upper eyelid interlocking portion. 前記抽出ブロックは、前記顔画像に映る前記上瞼の正面度を補正してから、前記上瞼連動部を抽出する請求項1〜5のいずれか一項に記載のサッカード検出装置。 The saccade detection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the extraction block corrects the frontality of the upper eyelid reflected in the face image, and then extracts the upper eyelid interlocking portion. 前記抽出ブロックは、前記顔画像に映る前記監視対象者の閉瞼時に、前記上瞼連動部の抽出をスキップする請求項1〜6のいずれか一項に記載のサッカード検出装置。 The saccade detection device according to any one of claims 1 to 6, wherein the extraction block skips extraction of the upper eyelid interlocking portion when the eyelid of the monitored person reflected in the face image is closed. 前記監視対象者の瞬目に伴って前記検出ブロック(2020)は、前記抽出ブロックにより前記瞬目の前後に抽出された前記上瞼連動部の前記運動追跡結果に基づき前記サッカードによる前記上瞼連動部の位置変動を推定することにより、前記サッカードを検出する請求項7に記載のサッカード検出装置。 With the blink of the monitored person, the detection block (2020) is the upper eyelid by the saccade based on the motion tracking result of the upper eyelid interlocking portion extracted before and after the blink by the extraction block. The saccade detection device according to claim 7, wherein the saccade is detected by estimating the position variation of the interlocking unit. プロセッサ(6)により実行されて監視対象者(2)のサッカードを検出するサッカード検出方法であって、
前記監視対象者の顔(2a)が撮影された顔画像(7)に映る上瞼(2b)において、前記監視対象者の眼球運動と連動する部位を、上瞼連動部(2e)として抽出し(S101〜S105)、
抽出された前記上瞼連動部の運動を追跡し、当該運動追跡結果に基づき前記サッカードを検出する(S106〜S110,S2111,S2112)、ことを含むサッカード検出方法。
It is a saccade detection method that is executed by the processor (6) to detect the saccade of the monitored person (2).
In the upper eyelid (2b) in which the face (2a) of the monitored person is reflected in the captured face image (7), a portion linked to the eye movement of the monitored person is extracted as an upper eyelid interlocking portion (2e). (S101 to S105),
A saccade detection method comprising tracking the extracted movement of the upper eyelid interlocking portion and detecting the saccade based on the movement tracking result (S106 to S110, S2111, S2112).
監視対象者(2)のサッカードを検出するために記憶媒体(5)に格納され、プロセッサ(6)に実行させる命令を含むサッカード検出プログラムであって、
前記命令は、
前記監視対象者の顔(2a)が撮影された顔画像(7)に映る上瞼(2b)において、前記監視対象者の眼球運動と連動する部位を、上瞼連動部(2e)として抽出させ(S101〜S105)、
抽出された前記上瞼連動部の運動を追跡させ、当該運動追跡結果に基づき前記サッカードを検出させる(S106〜S110,S2111,S2112)、ことを含むサッカード検出プログラム。
A saccade detection program that is stored in a storage medium (5) to detect a saccade of a monitored person (2) and includes an instruction to be executed by a processor (6).
The command is
In the upper eyelid (2b) in which the face (2a) of the monitored person is reflected in the captured face image (7), a portion linked to the eye movement of the monitored person is extracted as the upper eyelid interlocking portion (2e). (S101 to S105),
A soccerd detection program including tracking the movement of the extracted upper eyelid interlocking portion and detecting the saccade based on the movement tracking result (S106 to S110, S2111, S2112).
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