JP6217446B2 - Control device, diagnosis support device, control method, and control program - Google Patents

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Description

本発明は、診断を支援する技術に関する。   The present invention relates to a technique for supporting diagnosis.

最近、発達障がい者が増加傾向にあると言われている。発達障がいは、早期に発見し療育を開始することで症状を軽減し、社会に適応できる効果が高くなることがわかっている。我が国でも、1歳半検診時の問診などにより早期発見を目指している。しかし、精神科医不足や、問診に時間が掛かるなどの問題があり、その効果は十分とはいえない。そこで、客観的で効率的な発達障がいの診断支援装置が求められている。   Recently, people with developmental disabilities are said to be on the rise. It is known that developmental disabilities are found early and start treatment to reduce symptoms and increase the effect of adapting to society. In Japan, we are aiming for early detection through interviews at the age of 1 and a half. However, there are problems such as shortage of psychiatrists and time-consuming interviews, and the effect is not sufficient. Therefore, there is a need for an objective and efficient diagnosis support device for developmental disabilities.

発達障がい早期発見のためには、例えば1歳半検診時に診断できることが理想的である。発達障がい児の特徴として、人物より幾何学模様を好んで見る傾向が挙げられる。カメラで人の顔を撮影して、角膜反射と瞳孔の位置を計算することにより注視点を検出する方法などを応用して、発達障がいを診断支援する方法が提案されている。   For early detection of developmental disabilities, it is ideal to be able to diagnose at the age of 1 and a half years. One of the characteristics of children with developmental disabilities is the tendency to see geometric patterns more than people. There has been proposed a method for diagnosing developmental disability by applying a method of detecting a gazing point by photographing a human face with a camera and calculating a corneal reflection and a pupil position.

特開2005−185431号公報JP 2005-185431 A 特開2008−125619号公報JP 2008-125619 A 特開2005−198743号公報JP 2005-198743 A 特開2011−206542号公報JP 2011-206542 A

Karen Pierce、“Preference for Geometric Patterns Early in Life as a Risk Factor for Autism”、Arch Gen Psychiatry 2011;68(1):101-109.Karen Pierce, “Preference for Geometric Patterns Early in Life as a Risk Factor for Autism”, Arch Gen Psychiatry 2011; 68 (1): 101-109.

しかしながら、従来の注視点を検出する方法では、被験者へ提示する診断画像によっては適切に診断を支援できない場合があり、さらに高精度の検出方法が求められていた。   However, in the conventional method for detecting a gazing point, there are cases where diagnosis cannot be appropriately supported depending on the diagnostic image presented to the subject, and a more accurate detection method has been demanded.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の制御装置は、自然画像と模様画像とを組み合わせた診断画像を表示部に表示する制御装置において、第一の診断画像表示部に表示し、前記第一の診断画像を表示した後に、前記第一の診断画像に比べ自然画像の部分と模様画像とが類似している第二の診断画像を表示部に表示する出力制御部を備える。
本発明の別の態様は診断支援装置であり、前記出力制御部と、被験者を撮像する撮像部と、撮像部により撮像された撮像画像から、被験者の視線方向を検出する視線検出部と、視線方向に基づいて、表示部の表示領域における前記被験者の視点を検出する視点検出部とを備える。
本発明の別の態様は制御方法であり、自然画像と模様画像とを組み合わせた診断画像の表示を制御する制御方法において、第一の診断画像を表示した後に、前記第一の診断画像に比べ自然画像の部分と模様画像とが類似している第二の診断画像を表示部に表示するステップを有する。
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
In order to solve the above problems, a control device according to an aspect of the present invention displays a diagnostic image obtained by combining a natural image and a pattern image on a display unit, and displays the diagnostic image on the first diagnostic image display unit. After the first diagnostic image is displayed, an output control unit is provided that displays on the display unit a second diagnostic image in which a natural image portion and a pattern image are similar to the first diagnostic image.
Another aspect of the present invention is a diagnosis support apparatus, the output control unit, an imaging unit that images the subject, a gaze detection unit that detects a gaze direction of the subject from a captured image captured by the imaging unit, and a gaze And a viewpoint detection unit that detects the viewpoint of the subject in the display area of the display unit based on the direction.
Another aspect of the present invention is a control method, in a control method for controlling the display of a diagnostic image combining a natural image and a pattern image, after displaying the first diagnostic image, compared to the first diagnostic image. A step of displaying a second diagnostic image in which the natural image portion and the pattern image are similar to each other on the display unit;
It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a representation of the present invention converted between a method, an apparatus, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、診断の精度を向上できるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to improve the accuracy of diagnosis.

第1の実施形態で用いる表示部、ステレオカメラ、および光源の配置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of arrangement | positioning of the display part used in 1st Embodiment, a stereo camera, and a light source. 第1の実施形態の診断支援装置の機能の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the function of the diagnosis assistance apparatus of 1st Embodiment. 図2に示す各部の詳細な機能の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the detailed function of each part shown in FIG. 赤外線光源の発光タイミングと左右カメラの撮影タイミングとの関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the light emission timing of an infrared light source, and the imaging timing of a left-right camera. 二台のカメラを使用した場合の目及び距離の検出の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the detection of the eyes and distance at the time of using two cameras. 第1の実施形態における診断画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the diagnostic image in 1st Embodiment. 第1の実施形態における診断画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the diagnostic image in 1st Embodiment. 第1の実施形態における診断画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the diagnostic image in 1st Embodiment. 第1の実施形態における診断画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the diagnostic image in 1st Embodiment. 第1の実施形態における診断画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the diagnostic image in 1st Embodiment. 第1の実施形態における診断映像を表示する場合のタイムチャートの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the time chart in the case of displaying the diagnostic image | video in 1st Embodiment. 第1の実施形態における定型発達の被験者の注視点位置の割合を示す図である。It is a figure which shows the ratio of the gaze point position of the test subject of a fixed form development in 1st Embodiment. 第1の実施形態における発達障がいの被験者の注視点位置の割合を示す図である。It is a figure which shows the ratio of the gaze point position of the test subject of a developmental disorder in 1st Embodiment. 第1の実施形態における診断画像の一例である。It is an example of the diagnostic image in 1st Embodiment. 第1の実施形態における診断画像の一例である。It is an example of the diagnostic image in 1st Embodiment. 第1の実施形態における診断支援処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the diagnostic assistance process in 1st Embodiment. 第1の実施形態における診断支援処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the diagnostic assistance process in 1st Embodiment. 第1の実施形態における診断支援処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the diagnostic assistance process in 1st Embodiment. 図19は、第2の実施形態の表示部、ステレオカメラ、赤外線光源および被験者の配置の一例を示す図である。FIG. 19 is a diagram illustrating an example of the arrangement of the display unit, the stereo camera, the infrared light source, and the subject according to the second embodiment. 図20は、第2の実施形態の表示部、ステレオカメラ、赤外線光源および被験者の配置の一例を示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating an example of the arrangement of the display unit, the stereo camera, the infrared light source, and the subject according to the second embodiment. 図21は、診断支援装置の機能の概要を示す図である。FIG. 21 is a diagram illustrating an outline of functions of the diagnosis support apparatus. 図22は、図21に示す各部の詳細な機能の一例を示すブロック図である。FIG. 22 is a block diagram illustrating an example of detailed functions of the respective units illustrated in FIG. 図23は、第2の実施形態の診断支援装置により実行される処理の概要を説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating an overview of processing executed by the diagnosis support apparatus according to the second embodiment. 図24は、2つの光源を用いる方法と、1つの光源を用いる第2の実施形態との違いを示す説明図である。FIG. 24 is an explanatory diagram showing the difference between the method using two light sources and the second embodiment using one light source. 図25は、瞳孔中心位置と角膜曲率中心位置との距離を算出する算出処理を説明するための図である。FIG. 25 is a diagram for explaining calculation processing for calculating the distance between the pupil center position and the corneal curvature center position. 図26は、第2の実施形態の算出処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 26 is a flowchart illustrating an example of calculation processing according to the second embodiment. 図27は、事前に求めた距離を使用して角膜曲率中心の位置を算出する方法を示した図である。FIG. 27 is a diagram illustrating a method of calculating the position of the corneal curvature center using the distance obtained in advance. 図28は、第2の実施形態の視線検出処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 28 is a flowchart illustrating an example of a line-of-sight detection process according to the second embodiment.

以下、本発明の制御装置、診断支援装置、制御方法及び制御プログラムについて、添付図面を参照して説明する。   Hereinafter, a control device, a diagnosis support device, a control method, and a control program of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態で用いる表示部、ステレオカメラ、および光源の配置の一例を示す図である。図1に示すように、本実施形態では、表示画面101の下側に、1組のステレオカメラ102を配置する。ステレオカメラ102は、赤外線によるステレオ撮影が可能な撮像部であり、右カメラ202と左カメラ204とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an arrangement of a display unit, a stereo camera, and a light source used in the first embodiment. As shown in FIG. 1, in this embodiment, a set of stereo cameras 102 is arranged below the display screen 101. The stereo camera 102 is an imaging unit that can perform stereo shooting with infrared rays, and includes a right camera 202 and a left camera 204.

右カメラ202および左カメラ204の各レンズの直前には、円周方向に赤外LED(Light Emitting Diode)光源203および205がそれぞれ配置される。赤外LED光源203および205は、発光する波長が相互に異なる内周のLEDと外周のLEDとを含む。赤外LED光源203および205により被験者の瞳孔を検出する。瞳孔の検出方法としては、例えば特許文献2に記載された方法などを適用できる。   Infrared LED (Light Emitting Diode) light sources 203 and 205 are arranged in the circumferential direction immediately before the lenses of the right camera 202 and the left camera 204, respectively. The infrared LED light sources 203 and 205 include an inner peripheral LED and an outer peripheral LED having different wavelengths for emitting light. The pupils of the subject are detected by the infrared LED light sources 203 and 205. As a pupil detection method, for example, the method described in Patent Document 2 can be applied.

視線を検出する際には、空間を座標で表現して位置を特定する。本実施形態では、表示画面101の画面の中央位置を原点として、上下をY座標(上が+)、横をX座標(向かって右が+)、奥行きをZ座標(手前が+)としている。   When detecting the line of sight, the space is expressed by coordinates to identify the position. In this embodiment, the center position of the display screen 101 is the origin, the top and bottom are the Y coordinate (up is +), the side is the X coordinate (right is +), and the depth is the Z coordinate (front is +). .

図2は、診断支援装置100の機能の概要を示す図である。図2では、図1に示した構成の一部と、この構成の駆動などに用いられる構成を示している。図2に示すように、診断支援装置100は、右カメラ202と、左カメラ204と、赤外LED光源203および205と、スピーカ105と、駆動・IF(InterFace)部208と、制御部300と、記憶部150と、表示部210と、を含む。図2において、表示画面101は、右カメラ202および左カメラ204との位置関係を分かりやすく示しているが、表示画面101は表示部210において表示される画面である。なお、駆動部とIF部は一体でもよいし、別体でもよい。   FIG. 2 is a diagram illustrating an outline of functions of the diagnosis support apparatus 100. FIG. 2 shows a part of the configuration shown in FIG. 1 and a configuration used for driving the configuration. As illustrated in FIG. 2, the diagnosis support apparatus 100 includes a right camera 202, a left camera 204, infrared LED light sources 203 and 205, a speaker 105, a drive / IF (InterFace) unit 208, and a control unit 300. A storage unit 150 and a display unit 210. In FIG. 2, the display screen 101 shows the positional relationship between the right camera 202 and the left camera 204 in an easy-to-understand manner, but the display screen 101 is a screen displayed on the display unit 210. The drive unit and the IF unit may be integrated or separate.

スピーカ105は、キャリブレーション時などに、被験者に注意を促すための音声などを出力する音声出力部として機能する。   The speaker 105 functions as an audio output unit that outputs an audio or the like for alerting the subject during calibration.

駆動・IF部208は、ステレオカメラ102に含まれる各部を駆動する。また、駆動・IF部208は、ステレオカメラ102に含まれる各部と、制御部300とのインタフェースとなる。   The drive / IF unit 208 drives each unit included in the stereo camera 102. The drive / IF unit 208 serves as an interface between each unit included in the stereo camera 102 and the control unit 300.

記憶部150は、制御プログラム、測定結果、診断支援結果など各種情報を記憶する。記憶部150は、例えば、表示部210に表示する画像等を記憶する。表示部210は、診断のための対象画像等、各種情報を表示する。   The storage unit 150 stores various information such as a control program, a measurement result, and a diagnosis support result. The storage unit 150 stores, for example, an image to be displayed on the display unit 210. The display unit 210 displays various information such as a target image for diagnosis.

図3は、図2に示す各部の詳細な機能の一例を示すブロック図である。図3に示すように、制御部300(制御装置)には、表示部210と、駆動・IF部208が接続される。駆動・IF部208は、カメラIF314、315と、LED駆動制御部316と、スピーカ駆動部322と、を備える。   FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of detailed functions of the respective units illustrated in FIG. As shown in FIG. 3, a display unit 210 and a drive / IF unit 208 are connected to the control unit 300 (control device). The drive / IF unit 208 includes camera IFs 314 and 315, an LED drive control unit 316, and a speaker drive unit 322.

駆動・IF部208には、カメラIF314、315を介して、それぞれ、右カメラ202、左カメラ204が接続される。駆動・IF部208がこれらのカメラを駆動することにより、被験者を撮像する。   A right camera 202 and a left camera 204 are connected to the drive / IF unit 208 via camera IFs 314 and 315, respectively. The driving / IF unit 208 drives these cameras to image the subject.

図4は、赤外線光源の発光タイミングと左右カメラの撮影タイミングとの関係の一例を示す図である。右カメラ202からはフレーム同期信号FSが出力される。フレーム同期信号FSは、左カメラ204とLED駆動制御部316とに入力される。これにより、第1フレームで、タイミングをずらして左右の波長1の赤外線光源(波長1−LED303、波長1−LED305)を発光させ、それに対応して左右カメラ(右カメラ202、左カメラ204)による画像を取り込み、第2フレームで、タイミングをずらして左右の波長2の赤外線光源(波長2−LED304、波長2−LED306)を発光させ、それに対応して左右カメラによる画像を取り込んでいる。以降、フレーム同期信号FSに従い、第1フレームおよび第2フレームの処理が繰り返される。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the relationship between the light emission timing of the infrared light source and the shooting timing of the left and right cameras. A frame synchronization signal FS is output from the right camera 202. The frame synchronization signal FS is input to the left camera 204 and the LED drive control unit 316. This causes the left and right wavelength 1 infrared light sources (wavelength 1-LED 303, wavelength 1-LED 305) to emit light at different timings in the first frame, and correspondingly by the left and right cameras (right camera 202, left camera 204). In the second frame, the left and right wavelength 2 infrared light sources (wavelength 2-LED 304, wavelength 2-LED 306) are caused to emit light in the second frame, and the images from the left and right cameras are captured correspondingly. Thereafter, the processing of the first frame and the second frame is repeated according to the frame synchronization signal FS.

図3に戻り、赤外LED光源203は、波長1−LED303と、波長2−LED304と、を備えている。赤外LED光源205は、波長1−LED305と、波長2−LED306と、を備えている。   Returning to FIG. 3, the infrared LED light source 203 includes a wavelength 1 -LED 303 and a wavelength 2 -LED 304. The infrared LED light source 205 includes a wavelength 1-LED 305 and a wavelength 2-LED 306.

波長1−LED303、305は、波長1の赤外線を照射する。波長2−LED304、306は、波長2の赤外線を照射する。   Wavelength 1-LEDs 303 and 305 emit infrared light having wavelength 1. Wavelength 2-LEDs 304 and 306 irradiate wavelength 2 infrared rays.

波長1および波長2は、それぞれ例えば900nm未満の波長および900nm以上の波長とする。900nm未満の波長の赤外線を照射して瞳孔で反射された反射光を撮像すると、900nm以上の波長の赤外線を照射して瞳孔で反射された反射光を撮像した場合に比べて、明るい瞳孔像が得られるためである。なお、照射する赤外線の波長については、上記に限らず、波長1の赤外線を照射して瞳孔で反射された反射光を撮像した結果と、波長2の赤外線を照射して瞳孔で反射された反射光を撮像した結果とで、差が出せるものであればよい。   The wavelength 1 and the wavelength 2 are, for example, a wavelength of less than 900 nm and a wavelength of 900 nm or more, respectively. When the reflected light reflected by the pupil is irradiated with infrared light having a wavelength of less than 900 nm, a bright pupil image is obtained as compared with the case where reflected light reflected by the pupil is irradiated with infrared light having a wavelength of 900 nm or more. It is because it is obtained. In addition, about the wavelength of the infrared rays to irradiate, it is not restricted to the above, The result which imaged the reflected light reflected by the pupil by irradiating the infrared rays of wavelength 1, and the reflection reflected by the pupil after irradiating the infrared rays of wavelength 2 What is necessary is just to be able to make a difference with the result of imaging light.

スピーカ駆動部322は、スピーカ105を駆動する。なお、診断支援装置100が、印刷部としてのプリンタと接続するためのインタフェース(プリンタIF)を備えてもよい。また、プリンタを診断支援装置100の内部に備えるように構成してもよい。   The speaker driving unit 322 drives the speaker 105. The diagnosis support apparatus 100 may include an interface (printer IF) for connecting to a printer as a printing unit. In addition, the printer may be provided inside the diagnosis support apparatus 100.

制御部300は、診断支援装置100全体を制御する。制御部300は、視線検出部351と、視点検出部352と、出力制御部353と、評価部354と、を備えている。制御部300はPC(Personal Computer)等の制御装置であってもよい。   The control unit 300 controls the entire diagnosis support apparatus 100. The control unit 300 includes a line-of-sight detection unit 351, a viewpoint detection unit 352, an output control unit 353, and an evaluation unit 354. The control unit 300 may be a control device such as a PC (Personal Computer).

視線検出部351は、撮像部(ステレオカメラ102)により撮像された撮像画像から、被験者の視線(視線方向)を検出する。視線を検出する処理には、被験者の目の位置を検出する処理が含まれる。視点検出部352は、検出された視線方向を用いて被験者の視点を検出する。視点検出部352は、例えば、表示画面101に表示された対象画像のうち、被験者が注視する点である視点(注視点)を検出する。視線検出部351による視線検出方法、および、視点検出部352による視点検出方法としては、従来から用いられているあらゆる方法を適用できる。以下では、特許文献3と同様に、ステレオカメラを用いて被験者の視線方向および注視点を検出する場合を例に説明する。   The gaze detection unit 351 detects the gaze (gaze direction) of the subject from the captured image captured by the imaging unit (stereo camera 102). The process for detecting the line of sight includes a process for detecting the eye position of the subject. The viewpoint detection unit 352 detects the viewpoint of the subject using the detected gaze direction. For example, the viewpoint detection unit 352 detects a viewpoint (gaze point) that is a point that the subject gazes out of the target image displayed on the display screen 101. As a gaze detection method by the gaze detection unit 351 and a viewpoint detection method by the viewpoint detection unit 352, any conventionally used method can be applied. Below, similarly to patent document 3, it demonstrates as an example the case where a test subject's gaze direction and a gaze point are detected using a stereo camera.

この場合、まず視線検出部351は、ステレオカメラ102で撮影された画像から、被験者の視線方向を検出する。視線検出部351は、例えば、特許文献1および2に記載された方法などを用いて、被験者の視線方向を検出する。具体的には、視線検出部351は、波長1の赤外線を照射して撮影した画像と、波長2の赤外線を照射して撮影した画像との差分を求め、瞳孔像が明確化された画像を生成する。視線検出部351は、左右のカメラ(右カメラ202、左カメラ204)で撮影された画像それぞれから上記のように生成された2つの画像を用いて、ステレオ視の手法により被験者の瞳孔の位置(目の位置)を算出する。また、視線検出部351は、左右のカメラで撮影された画像を用いて被験者の角膜反射の位置を算出する。そして、視線検出部351は、被験者の瞳孔の位置と角膜反射位置とから、被験者の視線方向を表す視線ベクトルを算出する。   In this case, the gaze detection unit 351 first detects the gaze direction of the subject from the image captured by the stereo camera 102. The gaze detection unit 351 detects the gaze direction of the subject using, for example, the methods described in Patent Documents 1 and 2. Specifically, the line-of-sight detection unit 351 obtains the difference between the image captured by irradiating the infrared light having the wavelength 1 and the image captured by irradiating the infrared light having the wavelength 2, and the image in which the pupil image is clarified. Generate. The line-of-sight detection unit 351 uses the two images generated as described above from the images captured by the left and right cameras (the right camera 202 and the left camera 204) and uses the stereo vision technique to determine the position of the subject's pupil ( Eye position) is calculated. The line-of-sight detection unit 351 calculates the position of the subject's corneal reflection using images taken by the left and right cameras. Then, the gaze detection unit 351 calculates a gaze vector representing the gaze direction of the subject from the position of the pupil of the subject and the corneal reflection position.

なお、被験者の目の位置および視線の検出方法はこれに限られるものではない。例えば、赤外線ではなく、可視光を用いて撮影した画像を解析することにより、被験者の目の位置および視線を検出してもよい。   In addition, the detection method of the eye position and the line of sight of the subject is not limited to this. For example, the eye position and line of sight of the subject may be detected by analyzing an image captured using visible light instead of infrared light.

視点検出部352は、例えば図1のような座標系で表される視線ベクトルとXY平面との交点を、被験者の注視点として検出する。両目の視線方向が得られた場合は、被験者の左右の視線の交点を求めることによって注視点を計測してもよい。   The viewpoint detection unit 352 detects, for example, the intersection of the line-of-sight vector represented in the coordinate system as shown in FIG. 1 and the XY plane as the gaze point of the subject. When the gaze direction of both eyes is obtained, the gaze point may be measured by obtaining the intersection of the left and right gazes of the subject.

図5は、2台のカメラ(右カメラ202、左カメラ204)を使用した場合の目および距離の検出の一例を示す図である。2台のカメラは、事前にステレオ較正法によるカメラキャリブレーション理論を適用し、カメラパラメータを求めておく。ステレオ較正法は、Tsaiのカメラキャリブレーション理論を用いた方法など従来から用いられているあらゆる方法を適用できる。右カメラ202で撮影された画像から検出した目の位置と、左カメラ204で撮影された画像から検出した目の位置と、カメラパラメータとを用いて、世界座標系における目の3次元座標が得られる。これにより、目とステレオカメラ102間の距離、および、瞳孔座標を推定することができる。瞳孔座標とは、XY平面上での被験者の目(瞳孔)の位置を表す座標値である。瞳孔座標は、例えば、世界座標系で表される目の位置をXY平面に投影した座標値とすることができる。通常は、左右両目の瞳孔座標が求められる。表示画面101には、診断画像401が表示される。後述するように、診断画像401は、表示画面101の表示領域内に表示する自然画と、表示領域に含まれる部分領域に表示する、自然画と類似する模様を含む模様画像と、を含む。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of eye and distance detection when two cameras (the right camera 202 and the left camera 204) are used. For the two cameras, a camera calibration theory based on a stereo calibration method is applied in advance to obtain camera parameters. As the stereo calibration method, any conventionally used method such as a method using Tsai's camera calibration theory can be applied. Using the eye position detected from the image captured by the right camera 202, the eye position detected from the image captured by the left camera 204, and the camera parameters, the three-dimensional coordinates of the eye in the world coordinate system are obtained. It is done. Thereby, the distance between the eyes and the stereo camera 102 and the pupil coordinates can be estimated. The pupil coordinate is a coordinate value representing the position of the subject's eye (pupil) on the XY plane. The pupil coordinates can be, for example, coordinate values obtained by projecting the eye position expressed in the world coordinate system onto the XY plane. Usually, the pupil coordinates of the left and right eyes are obtained. A diagnostic image 401 is displayed on the display screen 101. As will be described later, the diagnostic image 401 includes a natural image displayed in the display area of the display screen 101 and a pattern image including a pattern similar to the natural image displayed in a partial area included in the display area.

模様画像は、例えば1以上の幾何学模様を含む画像(幾何学画像)である。自然画は、幾何学画像以外の、自然物または自然物を連想させるような画像であればよい。例えば、人物、動物、植物、および自然の景観などをカメラで撮像した画像(静止画、動画)を自然画として用いてもよい。また、人物および動物などを模したキャラクタの画像(静止画、動画)を自然画として用いてもよい。   The pattern image is an image (geometric image) including one or more geometric patterns, for example. The natural image may be a natural object or an image reminiscent of a natural object other than a geometric image. For example, an image (still image or moving image) obtained by capturing a person, an animal, a plant, a natural landscape, or the like with a camera may be used as the natural image. Moreover, you may use the image (still image, moving image) of the character imitating a person, an animal, etc. as a natural image.

図3に戻り、出力制御部353は、表示部210およびスピーカ105などに対する各種情報の出力を制御する。例えば、出力制御部353は、診断画像401、および、評価部354による評価結果などの表示部210に対する出力を制御する。出力制御部353は、複数の診断画像を表示する。例えば、出力制御部353は、第1診断画像を表示部210に表示させた後、第1診断画像とは模様画像の位置や輝度、色相、彩度等が異なる第2診断画像を表示部210に表示させてもよい。この場合、視点検出部352は、第1診断画像および第2診断画像が表示されたときの被験者の視点をそれぞれ検出する。複数の診断画像を用いることにより、より高精度な視点の検出、および、診断支援が可能となる。   Returning to FIG. 3, the output control unit 353 controls the output of various information to the display unit 210, the speaker 105, and the like. For example, the output control unit 353 controls the output to the display unit 210 such as the diagnostic image 401 and the evaluation result by the evaluation unit 354. The output control unit 353 displays a plurality of diagnostic images. For example, the output control unit 353 displays the first diagnostic image on the display unit 210 and then displays the second diagnostic image in which the position, brightness, hue, saturation, and the like of the pattern image is different from the first diagnostic image. May be displayed. In this case, the viewpoint detection unit 352 detects the viewpoint of the subject when the first diagnostic image and the second diagnostic image are displayed. By using a plurality of diagnostic images, it is possible to detect a viewpoint with higher accuracy and support diagnosis.

評価部354は、診断画像と、視点検出部352により検出された注視点とに基づいて、発達障がいの程度に関する指標として評価値を算出する。評価部354は、例えば、後述する図6から図10などの診断画像を表示した際の被験者の注視点の位置に基づいて、模様画像を見ている時間に対する自然画を見ている時間の割合を評価値として算出し、評価値が低いほど、発達障がいの可能性が高いことを示すような評価値を算出する。評価部354は、診断画像と注視点とに基づいて、評価値を算出すればよく、その算出方法は、実施の形態に限定されるものではない。   The evaluation unit 354 calculates an evaluation value as an index related to the degree of developmental disability based on the diagnostic image and the gazing point detected by the viewpoint detection unit 352. The evaluation unit 354, for example, based on the position of the gaze point of the subject when displaying a diagnostic image such as FIGS. Is calculated as an evaluation value, and an evaluation value indicating that the lower the evaluation value is, the higher the possibility of developmental disability is calculated. The evaluation unit 354 may calculate the evaluation value based on the diagnostic image and the gazing point, and the calculation method is not limited to the embodiment.

図6〜図10は、第1の実施形態における診断画像401(401a〜401e)の一例を示す説明図である。なお、以下では診断画像として動画を用いる例を説明する。診断画像は動画に限られるものではなく、例えば複数の静止画を診断画像として用いてもよい。本実施形態では、表示領域の大部分を人物の映像(人物映像)が占める映像を診断画像として用いている。このような映像は、定型発達の被験者が好んで見る傾向が強い。この映像の一部の領域F(部分領域)に、幾何学的な模様の映像(幾何学模様映像)を表示させる。幾何学的な模様は、発達障がいの被験者が好んで見る傾向が強い。実験の結果、発達障がいの被験者は、ジュリア集合やマンデルブロート集合などによるフラクタル映像などを特に好んで見ることを確認している。発達障がいの被験者は幾何学模様画像を好んで見る傾向が強いが、人物画像と幾何学画像とが類似している場合幾何学模様画像に気づかない場合もある。そこで、本実施形態では診断開始期間において、幾何学模様画像を診断画像内で目立たせる構成とし、発達障がいの被験者が幾何学模様画像に気づくようにしている。なお、自然画像(人物画像を含む)部分と幾何学模様画像とが類似するとは、一例として後述する色、輝度、彩度等が類似することが挙げられる。   6-10 is explanatory drawing which shows an example of the diagnostic image 401 (401a-401e) in 1st Embodiment. Hereinafter, an example in which a moving image is used as a diagnostic image will be described. The diagnostic image is not limited to a moving image, and for example, a plurality of still images may be used as the diagnostic image. In the present embodiment, a video in which a video of a person (person video) occupies most of the display area is used as a diagnostic image. Such images tend to be viewed by subjects with routine development. An image of a geometric pattern (geometric pattern image) is displayed in a partial region F (partial region) of this image. Geometric patterns tend to be favored by subjects with developmental disabilities. As a result of experiments, it has been confirmed that subjects with developmental disabilities particularly like viewing fractal images such as Julia sets and Mandelbrot sets. Subjects with developmental disabilities tend to prefer geometric pattern images, but may not be aware of a geometric pattern image if the person image and the geometric image are similar. Therefore, in the present embodiment, the geometric pattern image is conspicuous in the diagnostic image during the diagnosis start period so that a subject with developmental disabilities notices the geometric pattern image. Note that the similarity between the natural image (including the person image) portion and the geometric pattern image is, for example, that the color, brightness, saturation, and the like described later are similar.

ここで重要なことは、領域Fの映像が周囲の人物映像に対して、診断を開始した直後の期間(以下、診断期間Aと呼ぶこともある)において、大きく目立つことにある。定常発達の被験者は、周囲の人物映像を好んで見る傾向が強いため、幾何学模様画像にはじめに注意を引いても診断を開始してからある程度時間が経過した診断期間(診断期間Aが終了した後の期間、以下、診断期間Bと呼ぶこともある)においては周囲の人物映像を見る傾向がある。この診断期間Bにおいて、診断を開始した直後の期間と比較して、幾何学模様画像を目立たなくすることにより定常発達の被験者はより周囲の人物映像を見る傾向となる。一方で発達障がいの被験者は幾何学模様画像を好む傾向が強いため、幾何学模様画像が存在することを知らせるために診断を開始した直後の期間で目立たせるようにする。いったん幾何学模様の存在に気づくことにより、診断期間Bにおいて自然画像と幾何学模様画像との類似度合いを高くすることで、幾何学模様画像が周囲の人物映像と比べ目立たなくした場合においても、発達障がいの被験者は継続して幾何学模様画像を見る傾向が強い。したがって、診断期間Bにおいて、定常発達の被験者と発達障がいの被験者との幾何学模様画像を見る割合の差が大きくなる。   What is important here is that the image in the region F is conspicuous in the period immediately after the diagnosis is started (hereinafter also referred to as the diagnosis period A) with respect to surrounding human images. Since subjects with steady development have a strong tendency to view surrounding human images, a diagnosis period (diagnosis period A has ended) after a diagnosis has started even if attention is first drawn to the geometric pattern image In a later period (hereinafter sometimes referred to as diagnosis period B), there is a tendency to view surrounding human images. In this diagnosis period B, compared with the period immediately after the diagnosis is started, the geometrically-patterned image is made inconspicuous so that the subject with steady development tends to see the surrounding person image. On the other hand, subjects with developmental disabilities have a strong tendency to prefer geometric pattern images. Therefore, in order to notify that there is a geometric pattern image, it is made to stand out in the period immediately after the start of diagnosis. Even if the geometric pattern image is less noticeable than the surrounding human image by increasing the degree of similarity between the natural image and the geometric pattern image in the diagnosis period B by noticing the presence of the geometric pattern. Subjects with developmental disabilities have a strong tendency to continue to see geometric pattern images. Therefore, in the diagnosis period B, the difference in the ratio of viewing the geometric pattern image between the subject with steady development and the subject with developmental disability increases.

図6から図10は、図11のタイムチャートにおける連続的に変化する診断画像を取り出したものである。図6は表示開始時(0秒)、図7は2秒後、図8は3秒後、図9は6秒後、図10は8秒後の映像である。なお、これらの時間は一例である。図11のタイムチャートでは、映像全体は8秒であり、診断開始直後の3秒(診断期間A、図6、図7、図8)は診断画像における自然画像と幾何学模様画像との差が大きい(類似度合いが低い)期間であり、後半の3秒から8秒(診断期間B、図8、図9、図10)は診断画像における自然画像と幾何学模様画像との差が小さい(類似度合いが高い)期間である。診断画像における自然画像と幾何学模様画像との差が大きい(類似度合いが低い)とは、例えば自然画像と幾何学模様画像との間の色、輝度、彩度の差が大きい場合等がある。自然画像と幾何学模様画像の差については、自然画像の一部分と幾何学模様画像とを比較してもよい。また診断期間Aに含まれる複数の幾何学模様画像の変化量を診断期間Bに含まれる複数の幾何学模様画像の変化量と比べ、大きくするようにしてもよい。この一例として幾何学模様画像を直前の幾何学模様画像と比べ、時間経過とともに、色、輝度、彩度を大きく変化させることや、幾何学模様画像が動画で提供される場合は、その映像の変化量(例えば回転等)を大きくするようにしてもよい。前述したように診断を開始した直後の表示期間(診断期間A)においては、被験者に幾何学模様画像に気づいてもらえるように自然画像と幾何学模様画像との色、輝度、彩度の差を大きくすることや幾何学模様画像の変化量を大きくすることで幾何学模様画像を目立たせる。一方、診断期間Aの後の期間である診断期間Bでは、自然画像と幾何学模様との色、輝度、彩度の差を診断期間Aと比べ小さくする(類似度合いを高くする)ことや診断期間Aと比べ変化量を小さくし、診断画像内の幾何学模様画像をあまり目立たないようにしている。診断期間Bにおいて、自然画像と幾何学模様画像との差は以下の範囲内に収まることが好ましい。マンセル表色系において、色相であれば、マンセル色相環20色の場合、当該色の隣接それぞれ3色以内である。例えば、赤の類似の範囲は、赤みの紫・赤紫・紫みの赤・黄みの赤・黄赤・赤みの黄である。マンセル表色系において、輝度(明度)であれば、明度差3以内、彩度であれば彩度差が6以内である。
なお、図11のタイムチャートでは、診断画像の変化量について3秒を境に大きく変更しているが、時間が経過するにつれ、徐々に変化させるようにしてもよい。
6 to 10 are obtained by extracting continuously changing diagnostic images in the time chart of FIG. FIG. 6 shows images at the start of display (0 seconds), FIG. 7 shows images after 2 seconds, FIG. 8 after 3 seconds, FIG. 9 after 6 seconds, and FIG. 10 after 8 seconds. Note that these times are examples. In the time chart of FIG. 11, the entire video is 8 seconds, and the difference between the natural image and the geometric pattern image in the diagnostic image is 3 seconds (diagnosis period A, FIGS. 6, 7, and 8) immediately after the diagnosis is started. The period is large (the degree of similarity is low), and the difference between the natural image and the geometric pattern image in the diagnostic image is small (similarity) in the latter 3 seconds to 8 seconds (diagnosis period B, FIGS. 8, 9, and 10). Period). The difference between the natural image and the geometric pattern image in the diagnostic image is large (the degree of similarity is low). For example, there may be a large difference in color, brightness, and saturation between the natural image and the geometric pattern image. . Regarding the difference between the natural image and the geometric pattern image, a part of the natural image may be compared with the geometric pattern image. Further, the change amount of the plurality of geometric pattern images included in the diagnosis period A may be made larger than the change amount of the plurality of geometric pattern images included in the diagnosis period B. As an example of this, if the geometric pattern image is compared with the previous geometric pattern image, the color, brightness, and saturation change greatly over time, or if the geometric pattern image is provided as a video, The amount of change (for example, rotation or the like) may be increased. As described above, in the display period (diagnosis period A) immediately after the diagnosis is started, the difference in color, brightness, and saturation between the natural image and the geometric pattern image is determined so that the subject can notice the geometric pattern image. Make the geometric pattern image stand out by enlarging it or increasing the amount of change in the geometric pattern image. On the other hand, in the diagnosis period B, which is a period after the diagnosis period A, the difference in color, brightness, and saturation between the natural image and the geometric pattern is made smaller (to increase the degree of similarity) compared to the diagnosis period A, or the diagnosis is performed. Compared with the period A, the amount of change is made small so that the geometric pattern image in the diagnostic image is not so noticeable. In the diagnosis period B, the difference between the natural image and the geometric pattern image is preferably within the following range. In the Munsell color system, if it is a hue, in the case of 20 colors of Munsell hue ring, it is within 3 colors adjacent to the color. For example, a similar range of red is reddish purple, reddish purple, purpledish red, yellowed red, yellowed red, reddish yellow. In the Munsell color system, the brightness difference (lightness) is within 3 brightness differences, and the saturation is within 6 saturation differences.
In the time chart of FIG. 11, the change amount of the diagnostic image is largely changed at 3 seconds, but may be gradually changed as time elapses.

図12は、定型発達の被験者に本装置で診断画像を視聴した時の注視点位置の割合の一例を示す図である。図12の上段は診断期間Aにおける、診断開始から3秒経過するまでの被験者の注視点位置の割合を示している。図12の下段は診断期間Bにおける、3秒経過後から8秒経過後までの被験者の注視点位置の割合を示すものである。定型発達の被験者は、診断期間Aでは人物(自然画)を注視する割合(N1)より幾何学模様を注視する割合(G1)が大きく、診断期間Bでは人物(自然画)を注視する割合(N2)が、幾何学模様を見る割合(G2)より大きくなっている。   FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the ratio of the gazing point position when a diagnostic image is viewed by the subject with a normal development. The upper part of FIG. 12 shows the ratio of the gazing point position of the subject in the diagnosis period A until 3 seconds elapse from the start of diagnosis. The lower part of FIG. 12 shows the ratio of the gaze point position of the subject in the diagnosis period B from 3 seconds to 8 seconds. In the diagnosis period A, the proportion of subjects (G1) who look at the geometric pattern is larger than the rate (N1) in which the subjects (natural images) are gazed at the diagnosis period A. N2) is larger than the ratio (G2) of viewing the geometric pattern.

図13は、発達障がいの被験者に本装置で診断画像を視聴した時の注視点位置の割合を示す一例である。図13の上段は診断期間Aにおける、診断開始から3秒経過するまでの被験者の注視点位置の割合を示すものである。図13の下段は診断期間Bにおける3秒経過後から8秒経過後までの被験者の注視点位置の割合を示すものである。診断期間Aでは発達障がいの被験者は、幾何学模様を注視する割合(G3)が大きく、診断期間Bではさらに幾何学模様画像を注視する割合(G4)が大きくなっている。また発達障がいの被験者の診断期間Aにおける人物(自然画)を注視する割合(N3)及び診断期間Bにおける人物(自然画)を注視する割合(N4)はいずれも小さくなっている。   FIG. 13 is an example showing the ratio of the gazing point position when a diagnostic image is viewed by a subject with developmental disabilities. The upper part of FIG. 13 shows the ratio of the gazing point position of the subject in the diagnosis period A until 3 seconds elapse from the start of diagnosis. The lower part of FIG. 13 shows the ratio of the gazing point position of the subject from the elapse of 3 seconds to the elapse of 8 seconds in the diagnosis period B. In the diagnosis period A, subjects with developmental disabilities have a higher rate of watching the geometric pattern (G3), and in the diagnosis period B, the rate of watching the geometric pattern image (G4) is higher. In addition, the ratio (N3) of gazing at the person (natural image) in the diagnosis period A and the ratio (N4) of gazing at the person (natural image) in the diagnosis period B are both small.

定型発達の被験者と発達障がいの被験者とを比較すると、診断期間Bの幾何学模様を注視する割合の差(図12のG2と図13のG4との差)が大きくなっている。したがって、診断期間Bの幾何学模様を注視する割合を調べることにより、定型発達の被験者と発達障がいの被験者の判別の一つの指針となる。   When comparing a subject with a typical development and a subject with developmental disabilities, the difference in the ratio of gaze at the geometric pattern during the diagnosis period B (the difference between G2 in FIG. 12 and G4 in FIG. 13) is large. Therefore, by examining the ratio of gazing at the geometric pattern in the diagnosis period B, it becomes one guideline for discriminating between subjects with a fixed development and those with developmental disabilities.

図14は、表示部210に表示される画像の座標についての説明図である。説明のため、表示部210上の座標は左上が原点となっており、上下をY座標(下が+)、横をX座標(向かって右が+)としている。説明の都合上、前述の注視点検出用の世界座標(空間座標)とは異なる。   FIG. 14 is an explanatory diagram regarding the coordinates of an image displayed on the display unit 210. For the sake of explanation, the upper left corner of the coordinates on the display unit 210 is the origin, the top and bottom are the Y coordinate (bottom is +), and the horizontal is the X coordinate (right is +). For convenience of explanation, it is different from the above-described world coordinates (spatial coordinates) for detecting a gazing point.

図14の例では、表示部210の画素数は、Xmax×Ymaxである。領域Fの左辺のX座標をX1、右辺のX座標をX2、上辺のY座標をY1、下辺のY座標をY2とする。このような映像および座標を用いた診断処理の詳細はフローチャート図16〜図18(後述)を用いて説明する。   In the example of FIG. 14, the number of pixels of the display unit 210 is Xmax × Ymax. The X coordinate of the left side of the region F is X1, the X coordinate of the right side is X2, the Y coordinate of the upper side is Y1, and the Y coordinate of the lower side is Y2. Details of the diagnostic processing using such images and coordinates will be described with reference to flowcharts of FIGS. 16 to 18 (described later).

図15は、これまでの説明で用いた映像(図6〜図11、図14)と異なる映像(診断映像)の一例を示す図である。図15の診断映像では映像の内容や幾何学模様の画像領域が、図6〜図10、図14の画像と異なっている。なお、図15と図6〜図10、図14とは、少なくとも幾何学模様画像の領域の位置が異なっていればよい。   FIG. 15 is a diagram illustrating an example of an image (diagnostic image) different from the images (FIGS. 6 to 11 and FIG. 14) used in the above description. In the diagnostic video of FIG. 15, the content of the video and the image area of the geometric pattern are different from the images of FIGS. 15 and FIGS. 6 to 10 and 14 only need to be different in at least the position of the area of the geometric pattern image.

図15において、領域Fの左辺のX座標をX3、右辺のX座標をX4、上辺のY座標をY3、下辺のY座標をY4とする。このような映像および座標を用いた診断処理の詳細はフローチャート図16〜図18(後述)を用いて説明する。   In FIG. 15, the X coordinate of the left side of the region F is X3, the X coordinate of the right side is X4, the Y coordinate of the upper side is Y3, and the Y coordinate of the lower side is Y4. Details of the diagnostic processing using such images and coordinates will be described with reference to flowcharts of FIGS. 16 to 18 (described later).

なお、図14および図15では、各診断画像の領域Fの位置が、異なっている。具体的には、表示画面101の表示領域の中心を対称点として点対称となっている。このように表示することにより、いずれの方向から画面を見るか、などの被験者の視聴の傾向を診断することが可能となるともに、この視聴者の傾向を除外して診断を行うことが可能となる。   In FIG. 14 and FIG. 15, the position of the region F of each diagnostic image is different. Specifically, it is point-symmetric with the center of the display area of the display screen 101 as the symmetry point. By displaying in this way, it is possible to diagnose the viewing tendency of the subject such as from which direction the screen is viewed, and it is possible to perform the diagnosis by excluding the viewer's tendency Become.

次に、このように構成された第1の実施形態にかかる診断支援装置100による診断支援処理について図16〜図18を用いて説明する。図16〜図18は、本実施形態における診断支援処理の一例を示すフローチャートである。   Next, diagnosis support processing by the diagnosis support apparatus 100 according to the first embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. 16 to 18. 16 to 18 are flowcharts illustrating an example of the diagnosis support process in the present embodiment.

最初に図16を用いて、1つの映像により診断支援する場合のフローチャートを説明する。1つの映像は、例えば図11のタイムチャートで表示される連続的に変化する診断画像である。例えば図6から図10で示すような複数の診断画像により構成される。図6は表示開始時、図7は2秒後、図8は3秒後、図9は6秒後、図10は8秒後の映像である。ここで図6、図7は診断を開始した直後の期間(診断期間A)で表示される映像(第一の診断画像)であり、図9、図10は診断を開始した後所定の期間経過した期間(診断期間B)で表示される映像(第二の診断画像)である。診断期間Bで表示される診断画像(第二の診断画像)は、診断期間Aで表示される診断画像(第一の診断画像)と比較して自然画像の部分と幾何学模様画像が類似しているという特徴がある。以下では、自然画(人物映像を含む)と幾何学模様映像とは、予め合成されているものとする。   First, referring to FIG. 16, a flowchart in the case of providing diagnosis support with one video will be described. One video is a continuously changing diagnostic image displayed in, for example, the time chart of FIG. For example, it is composed of a plurality of diagnostic images as shown in FIGS. 6 is an image at the start of display, FIG. 7 is an image after 2 seconds, FIG. 8 is an image after 3 seconds, FIG. 9 is an image after 6 seconds, and FIG. 10 is an image after 8 seconds. Here, FIGS. 6 and 7 are images (first diagnosis images) displayed in a period immediately after the diagnosis is started (diagnosis period A), and FIGS. 9 and 10 are a predetermined period after the diagnosis is started. It is the image | video (2nd diagnostic image) displayed in the set period (diagnosis period B). The diagnostic image (second diagnostic image) displayed in the diagnostic period B is similar in natural image part and geometric pattern image to the diagnostic image (first diagnostic image) displayed in the diagnostic period A. There is a feature that. In the following, it is assumed that a natural image (including a person image) and a geometric pattern image are synthesized in advance.

まず、制御部300は、映像の再生を開始する(ステップS1001)。次に、制御部300は、映像の再生時間より僅かに短い時間を計測するタイマをリセットする(ステップS1002)。次に、制御部300は、領域F内を注視した時にカウントアップするカウンタ1と、領域F外を注視した時にカウントアップするカウンタ2をリセットする(ステップS1003)。次に所定時間(3秒)が経過したかを確認する(ステップS1004)。所定時間が経過すると次のステップへ移行する。映像の再生の開始から所定時間が経過するまでの期間は前述の診断期間Aに対応する。   First, the control unit 300 starts playing a video (step S1001). Next, the control unit 300 resets a timer that measures a time slightly shorter than the video playback time (step S1002). Next, the control unit 300 resets the counter 1 that counts up when the inside of the area F is watched and the counter 2 that counts up when the outside of the area F is watched (step S1003). Next, it is confirmed whether a predetermined time (3 seconds) has elapsed (step S1004). When a predetermined time has elapsed, the process proceeds to the next step. The period from the start of video playback to the elapse of a predetermined time corresponds to the diagnosis period A described above.

なお、以下に説明する注視点測定は、例えば、同期して撮像するステレオカメラ102の1フレームごとに行う。すなわち所定の時間間隔ごとに注視点を測定する。従って、カウンタ1およびカウンタ2のカウント値は、それぞれ領域F内および領域F外の注視時間に対応する。   Note that the gaze point measurement described below is performed for each frame of the stereo camera 102 that captures images synchronously, for example. That is, the gazing point is measured at predetermined time intervals. Therefore, the count values of the counter 1 and the counter 2 correspond to the gaze times in the area F and the area F, respectively.

次に、視線検出部351および視点検出部352は、注視点検出を行う(ステップS1005)。次に、制御部300は、注視点検出が失敗したか否かを判断する(ステップS1006)。例えば、瞬きなどにより瞳孔および角膜反射の画像が得られない場合に、注視点検出が失敗する。また、注視点が表示部210の画面内に存在しない場合(表示部210の画面以外を見ていた場合)も、視点検出が失敗する。   Next, the line-of-sight detection unit 351 and the viewpoint detection unit 352 perform gaze point detection (step S1005). Next, the control unit 300 determines whether or not gazing point detection has failed (step S1006). For example, gaze point detection fails when an image of the pupil and corneal reflection cannot be obtained due to blinking or the like. Further, when the gazing point does not exist in the screen of the display unit 210 (when the screen other than the screen of the display unit 210 is viewed), the viewpoint detection fails.

注視点検出に失敗した場合(ステップS1006:Yes)、カウンタ1、カウンタ2に影響させないため、ステップS1007〜ステップS1012までの処理をスキップして、ステップS1013に移動する。   If gazing point detection has failed (step S1006: Yes), the process from step S1007 to step S1012 is skipped and the process proceeds to step S1013 in order not to affect counter 1 and counter 2.

注視点検出が成功した場合(ステップS1006:No)、制御部300は、表示部210上の注視点のX座標「x」がX1より大きいかを調べる(ステップS1007)。大きい場合(ステップS1007:Yes)、制御部300は、「x」がX2より小さいかを調べる(ステップS1008)。小さい場合(ステップS1008:Yes)、制御部300は、表示部210上の注視点のY座標「y」がY1より大きいかを調べる(ステップS1009)。大きい場合(ステップS1009:Yes)、制御部300は、「y」がY2より小さいかを調べる(ステップS1010)。「y」がY2より小さい場合(ステップS1010:Yes)、注視点が領域F内に存在することになる。従って、制御部300は、カウンタ1をカウントアップする(ステップS1012)。「y」がY2より小さくない場合(ステップS1010:No)、被験者は領域F外の人物映像等を見ていたことになる。従って、制御部300は、カウンタ2をカウントアップする(ステップS1011)。同様に、「x」がX1より大きくない場合(ステップS1007:No)、「x」がX2より小さくない場合(ステップS1008:No)、および、「y」がY1より大きくない場合(ステップS1009:No)、制御部300は、カウンタ2をカウントアップする(ステップS1011)。   When the gaze point detection is successful (step S1006: No), the control unit 300 checks whether the X coordinate “x” of the gaze point on the display unit 210 is larger than X1 (step S1007). If larger (step S1007: Yes), the controller 300 checks whether “x” is smaller than X2 (step S1008). If it is smaller (step S1008: Yes), the control unit 300 checks whether the Y coordinate “y” of the gazing point on the display unit 210 is greater than Y1 (step S1009). If larger (step S1009: Yes), the controller 300 checks whether “y” is smaller than Y2 (step S1010). When “y” is smaller than Y2 (step S1010: Yes), the gazing point exists in the region F. Accordingly, the control unit 300 counts up the counter 1 (step S1012). If “y” is not smaller than Y2 (step S1010: No), the subject is watching a person image or the like outside the area F. Therefore, the control unit 300 counts up the counter 2 (step S1011). Similarly, when “x” is not larger than X1 (step S1007: No), “x” is not smaller than X2 (step S1008: No), and “y” is not larger than Y1 (step S1009: No), the controller 300 counts up the counter 2 (step S1011).

次に、映像の終了を確認するため、制御部300は、タイマの完了を調べる(ステップS1012)。例えば、制御部300は、タイマの値が映像の終了時間に対応する所定値に達した場合に、タイマが完了したと判定する。タイマが完了していない場合(ステップS1013:No)、ステップS1005に戻り処理を繰り返す。   Next, in order to confirm the end of the video, the control unit 300 checks the completion of the timer (step S1012). For example, the control unit 300 determines that the timer has been completed when the value of the timer reaches a predetermined value corresponding to the video end time. If the timer has not been completed (step S1013: No), the process returns to step S1005 and is repeated.

タイマが完了した場合(ステップS1013:Yes)、制御部300は、映像の再生を停止させる(ステップS1014)。ステップS1004により所定時間が経過した後、ステップS1013でタイマが完了するまでの期間は、診断期間Bに対応する。次に、制御部300は、カウンタ1のデータ(値)を出力する(ステップS1015)。カウンタ1のデータは、領域F内の注視時間に対応する。次に、制御部300は、カウンタ2のデータ(値)を出力する(ステップS1016)。カウンタ2のデータは、領域F外の注視時間に対応する。次に評価部354は、カウンタ1とカウンタ2の割合を計算する(ステップS1017)。評価部354は、算出した評価値を出力する(ステップS1018)。例えば、評価部354は、カウンタ2の値に対するカウンタ1の値の割合を表す評価値を算出する。このような評価値は、発達障がいの可能性の指針になる。なお、評価値の算出方法はこれに限られるものではない。自然画および模様画像のいずれを注視しているかを判定可能な値であればどのような評価値を用いてもよい。領域Fを注視した割合が高いほど、被験者が発達障がいである可能性が高くなる。   When the timer is completed (step S1013: Yes), the control unit 300 stops the video reproduction (step S1014). The period until the timer is completed in step S1013 after the predetermined time has elapsed in step S1004 corresponds to the diagnosis period B. Next, the control unit 300 outputs the data (value) of the counter 1 (step S1015). The data of the counter 1 corresponds to the gaze time in the area F. Next, the control unit 300 outputs the data (value) of the counter 2 (step S1016). The data of the counter 2 corresponds to the gaze time outside the area F. Next, the evaluation unit 354 calculates the ratio between the counter 1 and the counter 2 (step S1017). The evaluation unit 354 outputs the calculated evaluation value (step S1018). For example, the evaluation unit 354 calculates an evaluation value that represents the ratio of the value of the counter 1 to the value of the counter 2. Such an evaluation value is a guideline for the possibility of developmental disabilities. Note that the evaluation value calculation method is not limited to this. Any evaluation value may be used as long as it can be determined which of the natural image and the pattern image is being watched. The higher the proportion of the area F that is watched, the higher the possibility that the subject has a developmental disability.

図17および図18は、2つの映像により診断支援する場合のフローチャートを示す。図17および図18で表示される2つの映像は、例えばそれぞれ図11のタイムチャートで表示される診断映像である。2つの映像のうち1番目の映像を映像1とする。ここで映像1は図11のタイムチャートで表示される連続的に変化する診断画像である。図11のタイムチャートにおいて、図6は表示開始時、図7は2秒後、図8は3秒後、図9は6秒後、図10は8秒後の映像である。ここで図6、図7は診断を開始した直後の期間(診断期間A)で表示される映像(第一の診断画像)であり、図9、図10は診断を開始した後所定の期間経過した期間(診断期間B)で表示される映像(第二の診断画像)である。診断期間Bで表示される診断画像(第二の診断画像)は、診断期間Aで表示される診断画像(第一の診断画像)と比較して自然画像の部分と幾何学模様画像が類似しているという特徴がある。
次に2つの映像のうち2番目の映像を映像2とする。ここで映像2は図11のタイムチャートで表示される連続的に変化する診断画像である。映像2は図14及び図15で示されるように、少なくとも幾何学模様の領域の位置が異なっている。例えば表示開始時は図6に対して幾何学模様の領域の位置を異ならせた診断画像、2秒後は図7に対して幾何学模様の領域の位置を異ならせた診断画像、3秒後は図8に対して幾何学模様の領域の位置を異ならせた診断画像、6秒後は図9に対して幾何学模様の領域の位置を異ならせた診断画像、9秒後は図10に対して幾何学模様の領域の位置を異ならせた診断画像である。一例として、これら診断画像はそれぞれ、幾何学模様画像の領域の位置以外は図6から図10とそれぞれ同様である。診断期間Aに対応する期間に提供される診断画像は第三の診断画像、診断期間Bに対応する期間に提供される診断画像は第四の診断画像である。診断期間Bで表示される診断画像(第四の診断画像)は、診断期間Aで表示される診断画像(第三の診断画像)と比較して自然画像の部分と幾何学模様画像が類似しているという特徴がある。図16と同様に自然画(人物映像を含む)と幾何学模様映像とは予め合成されているものとする。映像1(第一の診断画像、第二の診断画像)と映像2(第三の診断画像、第四の診断画像)は連結され、1つの連続した映像であってもよい。映像1と映像2とは、それぞれ診断期間Aと診断期間Bとに対応する所定の時間で構成されている。
FIG. 17 and FIG. 18 show a flowchart in the case where diagnosis is supported by two images. The two images displayed in FIGS. 17 and 18 are diagnostic images displayed in the time chart of FIG. 11, for example. The first video out of the two videos is called video 1. Here, video 1 is a continuously changing diagnostic image displayed in the time chart of FIG. In the time chart of FIG. 11, FIG. 6 is an image at the start of display, FIG. 7 is an image after 2 seconds, FIG. 8 is after 3 seconds, FIG. 9 is after 6 seconds, and FIG. Here, FIGS. 6 and 7 are images (first diagnosis images) displayed in a period immediately after the diagnosis is started (diagnosis period A), and FIGS. 9 and 10 are a predetermined period after the diagnosis is started. It is the image | video (2nd diagnostic image) displayed in the set period (diagnosis period B). The diagnostic image (second diagnostic image) displayed in the diagnostic period B is similar in natural image part and geometric pattern image to the diagnostic image (first diagnostic image) displayed in the diagnostic period A. There is a feature that.
Next, the second video out of the two videos is called video 2. Here, video 2 is a continuously changing diagnostic image displayed in the time chart of FIG. As shown in FIGS. 14 and 15, the image 2 is different in at least the position of the geometric pattern region. For example, at the start of display, a diagnostic image in which the position of the geometric pattern area is changed with respect to FIG. 6, two seconds later, a diagnostic image in which the position of the geometric pattern area is changed with respect to FIG. Is a diagnostic image in which the position of the geometric pattern area is different from that in FIG. 8, 6 seconds later is a diagnostic image in which the position of the geometric pattern area is different from that in FIG. 9, and 9 seconds later is in FIG. On the other hand, it is a diagnostic image in which the position of the area of the geometric pattern is changed. As an example, these diagnostic images are the same as those in FIGS. 6 to 10 except for the position of the area of the geometric pattern image. The diagnostic image provided in the period corresponding to the diagnostic period A is the third diagnostic image, and the diagnostic image provided in the period corresponding to the diagnostic period B is the fourth diagnostic image. The diagnostic image (fourth diagnostic image) displayed in the diagnostic period B is similar in natural image part and geometric pattern image to the diagnostic image (third diagnostic image) displayed in the diagnostic period A. There is a feature that. As in FIG. 16, it is assumed that a natural image (including a person image) and a geometric pattern image are synthesized in advance. Video 1 (first diagnostic image, second diagnostic image) and video 2 (third diagnostic image, fourth diagnostic image) may be connected to form one continuous video. Video 1 and video 2 are configured with predetermined times corresponding to diagnostic period A and diagnostic period B, respectively.

図17は、2つの映像のうち1番目の映像(映像1)を表示するときの処理に相当する。ステップS1101〜ステップS1113までは、図16のステップS1001〜ステップS1013までと同様である。図17では、まだ映像再生を停止させないため、図16のステップS1014に相当する処理は削除される。ステップS1114〜ステップS1117までは、図14のステップS1015〜ステップS1018までと同様である。 なお、この例ではカウンタ1およびカウンタ2の役割は図16とは異なる。   FIG. 17 corresponds to a process for displaying the first video (video 1) of the two videos. Steps S1101 to S1113 are the same as steps S1001 to S1013 in FIG. In FIG. 17, since the video reproduction is not stopped yet, the processing corresponding to step S1014 in FIG. 16 is deleted. Steps S1114 to S1117 are the same as steps S1015 to S1018 in FIG. In this example, the roles of the counter 1 and the counter 2 are different from those in FIG.

図17および図18では、カウンタ1およびカウンタ2は、2つの映像である映像1(第1診断映像)および映像2(第2診断映像)が再生される時間を通して計数されるカウンタである。すなわち2つの映像全体としての計数を行う。ただし、映像1の終了時に、映像1としての計数結果とその割合が出力される(ステップS1114〜S1117)。 その後、映像2でも継続して計数を行い、合計値が出力される(ステップS1133〜S1136)。   In FIGS. 17 and 18, the counter 1 and the counter 2 are counters that are counted through the time during which the two images, the video 1 (first diagnostic video) and the video 2 (second diagnostic video) are reproduced. In other words, counting is performed for the entire two images. However, at the end of the video 1, the counting result as the video 1 and its ratio are output (steps S1114 to S1117). Thereafter, the image 2 is continuously counted and the total value is output (steps S1133 to S1136).

図18について説明する。図18は、2つの映像のうち2番目の映像(映像2)を表示するときの処理に相当する。ステップS1118の直前に、映像2の再生が開始している。   FIG. 18 will be described. FIG. 18 corresponds to processing when displaying the second video (video 2) of the two videos. Immediately before step S1118, playback of video 2 has started.

制御部300は、映像2の再生時間より僅かに短い時間を計測するタイマをリセットする(ステップS1118)。次に、制御部300は、映像2において領域F内を注視した時にカウントアップするカウンタ3と、領域F外を注視した時にカウントアップするカウンタ4をリセットする(ステップS1119)。次に所定時間(3秒)が経過したかを確認する(ステップS1120)。所定時間が経過すると次のステップへ移行する。   The control unit 300 resets a timer that measures a time slightly shorter than the playback time of the video 2 (step S1118). Next, the control unit 300 resets the counter 3 that counts up when the inside of the region F is watched in the video 2 and the counter 4 that counts up when the outside of the region F is watched (step S1119). Next, it is confirmed whether a predetermined time (3 seconds) has elapsed (step S1120). When a predetermined time has elapsed, the process proceeds to the next step.

次に、視線検出部351および視点検出部352は、注視点検出を行う(ステップS1121)。次に、制御部300は、注視点検出が失敗したか否かを判断する(ステップS1122)。   Next, the line-of-sight detection unit 351 and the viewpoint detection unit 352 perform gaze point detection (step S1121). Next, the control unit 300 determines whether or not gazing point detection has failed (step S1122).

注視点検出に失敗した場合(ステップS1122:Yes)、カウンタ3、カウンタ4に影響させないため、ステップS1123〜ステップS1130までの処理をスキップして、ステップS1131に移動する。   If the gazing point detection has failed (step S1122: Yes), the process from step S1123 to step S1130 is skipped and the process proceeds to step S1131 so that the counters 3 and 4 are not affected.

注視点検出が成功した場合(ステップS1122:No)、制御部300は、表示部210上の注視点のX座標「x」がX3より大きいかを調べる(ステップS1123)。大きい場合(ステップS1123:Yes)、制御部300は、「x」がX4より小さいかを調べる(ステップS1124)。小さい場合(ステップS1124:Yes)、制御部300は、表示部210上の注視点のY座標「y」がY3より大きいかを調べる(ステップS1125)。大きい場合(ステップS1125:Yes)、制御部300は、「y」がY4より小さいかを調べる(ステップS1126)。「y」がY4より小さい場合(ステップS1126:Yes)、注視点が領域F内に存在することになる。従って、制御部300は、カウンタ1をカウントアップするとともに(ステップS1129)、カウンタ3をカウントアップする(ステップS1130)。「y」がY4より小さくない場合(ステップS1126:No)、被験者は領域F外の人物映像等を見ていたことになる。従って、制御部300は、カウンタ2をカウントアップするとともに(ステップS1127)、カウンタ4をカウントアップする(ステップS1128)。   When the gaze point detection is successful (step S1122: No), the control unit 300 checks whether the X coordinate “x” of the gaze point on the display unit 210 is larger than X3 (step S1123). If larger (step S1123: Yes), the controller 300 checks whether “x” is smaller than X4 (step S1124). If small (step S1124: Yes), the control unit 300 checks whether the Y coordinate “y” of the gazing point on the display unit 210 is larger than Y3 (step S1125). If larger (step S1125: Yes), the controller 300 checks whether “y” is smaller than Y4 (step S1126). When “y” is smaller than Y4 (step S1126: Yes), the gazing point exists in the region F. Therefore, the control unit 300 counts up the counter 1 (step S1129) and counts up the counter 3 (step S1130). If “y” is not smaller than Y4 (step S1126: No), the subject is watching a person image or the like outside the area F. Therefore, the control unit 300 counts up the counter 2 (step S1127) and counts up the counter 4 (step S1128).

次に、映像の終了を確認するため、制御部300は、タイマの完了を調べる(ステップS1131)。タイマが完了していない場合(ステップS1131:No)、ステップS1121に戻り処理を繰り返す。   Next, in order to confirm the end of the video, the control unit 300 checks completion of the timer (step S1131). If the timer has not been completed (step S1131: No), the process returns to step S1121 and is repeated.

タイマが完了した場合(ステップS1131:Yes)、制御部300は、映像の再生を停止させる(ステップS1132)。次に、制御部300は、カウンタ1のデータを出力する(ステップS1133)。カウンタ1のデータは、映像1と映像2とを再生した場合の領域F内の注視時間に対応する。次に、制御部300は、カウンタ2のデータを出力する(ステップS1134)。カウンタ2のデータは、映像1と映像2とを再生した場合の領域F外の注視時間に対応する。次に、評価部354は、カウンタ1とカウンタ2の割合を表す評価値を計算する(ステップS1135)。評価部354は、この評価値を出力する(ステップS1136)。   When the timer is completed (step S1131: Yes), the control unit 300 stops the reproduction of the video (step S1132). Next, the controller 300 outputs the data of the counter 1 (step S1133). The data of the counter 1 corresponds to the gaze time in the area F when the video 1 and the video 2 are reproduced. Next, the control unit 300 outputs the data of the counter 2 (step S1134). The data of the counter 2 corresponds to the gaze time outside the area F when the video 1 and the video 2 are reproduced. Next, the evaluation unit 354 calculates an evaluation value representing the ratio between the counter 1 and the counter 2 (step S1135). The evaluation unit 354 outputs this evaluation value (step S1136).

また、評価部354は、カウンタ3のデータを出力する(ステップS1137)。カウンタ3のデータは、映像2における領域F内の注視時間に対応する。次に、評価部354は、カウンタ4のデータを出力する(ステップS1138)。カウンタ4のデータは、映像2における領域F外の注視時間に対応する。次に、評価部354は、カウンタ3とカウンタ4の割合を表す評価値を計算する(ステップS1139)。評価部354は、この評価値を出力する(ステップS1140)。   Further, the evaluation unit 354 outputs the data of the counter 3 (step S1137). The data of the counter 3 corresponds to the gaze time in the area F in the video 2. Next, the evaluation unit 354 outputs the data of the counter 4 (step S1138). The data of the counter 4 corresponds to the gaze time outside the area F in the video 2. Next, the evaluation unit 354 calculates an evaluation value representing the ratio between the counter 3 and the counter 4 (step S1139). The evaluation unit 354 outputs this evaluation value (step S1140).

映像1としての計数結果とその割合(ステップS1114〜S1117)と、映像2と
しての計数結果とその割合(ステップS1137〜S1140)を比較することにより、被験者の傾向を知ることができる。例えば、画面の右側から見る傾向がある場合は、映像1では領域F内のカウント値が上がり、映像2では領域F内のカウント値が下がる傾向がある。両方バランスしている場合には中央部分から見始めて自分の嗜好にあわせて注視していると考えられる。
By comparing the counting result as video 1 and its ratio (steps S1114 to S1117) and the counting result as video 2 and its ratio (steps S1137 to S1140), the tendency of the subject can be known. For example, when there is a tendency to see from the right side of the screen, the count value in the region F tends to increase in the video 1 and the count value in the region F tends to decrease in the video 2. If both are balanced, it is thought that they started watching from the center and focused on their own preference.

第1の実施形態において、映像1と映像2を用いた評価について、被験者の画面を注視する傾向について用いることを説明した。領域Fを注視した割合を示す評価値については、映像1と映像2を利用して、より大きな値または小さな値を採用し、最終的な評価値としてもよい。また、2つの評価値を平均して最終的な評価値を求めるようにしてもよい。   In 1st Embodiment, it demonstrated using about the tendency which looks at a test subject's screen about evaluation using the image | video 1 and the image | video 2. FIG. As for the evaluation value indicating the rate at which the area F is watched, a larger value or a smaller value may be adopted using the video 1 and the video 2 and may be used as a final evaluation value. Further, the two evaluation values may be averaged to obtain a final evaluation value.

以上のように、第1の実施形態によれば、例えば以下のような効果が得られる。
(1)人物映像中に、幾何学的な模様の領域を配置し、その部分が領域外の映像部分と輝度、色相、および、彩度などの表示態様が近い部分と組み合わせて構成し、徐々に形状が変化するようにした。これにより、定型の被験者は当該領域に気が付きにくくなる一方、発達障がいの被験者は当該領域を的確に見つけることができる。従って、従来より、注視点の差が大きくなり、検出精度が向上する。
(2)画面の中心を中心とした幾何学模様領域を点対称に変更しながら、複数回測定する。これにより、特定の方向を見る傾向のある被験者に対して、その傾向を相殺できる。
As described above, according to the first embodiment, for example, the following effects can be obtained.
(1) A region having a geometric pattern is arranged in a person image, and the portion is configured in combination with a portion having a display mode such as luminance, hue, and saturation close to the image portion outside the region. The shape was changed. This makes it difficult for regular subjects to notice the area, while subjects with developmental disabilities can find the area accurately. Therefore, the gaze point difference becomes larger than before, and the detection accuracy is improved.
(2) Measure a plurality of times while changing the geometric pattern area centered on the center of the screen to be point-symmetric. Thereby, the tendency can be canceled for a subject who tends to look in a specific direction.

(第2の実施形態)
第2の実施形態では、第1の実施形態よりも一層、装置構成を簡略化できる視線検出装置および視線検出方法を実現する。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, a line-of-sight detection device and a line-of-sight detection method capable of further simplifying the apparatus configuration are realized as compared with the first embodiment.

以下に、第2の実施形態の視線検出装置および視線検出方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下では、視線検出結果を用いて発達障がいなどの診断を支援する診断支援装置に視線検出装置を用いた例を説明する。適用可能な装置は診断支援装置に限られるものではない。   Hereinafter, the line-of-sight detection device and the line-of-sight detection method of the second embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In the following, an example in which the line-of-sight detection apparatus is used as a diagnosis support apparatus that supports diagnosis of developmental disabilities using the line-of-sight detection result will be described. Applicable devices are not limited to diagnosis support devices.

本実施形態の視線検出装置(診断支援装置)は、1ヵ所に設置された照明部を用いて視線を検出する。また、本実施形態の視線検出装置(診断支援装置)は、視線検出前に被験者に1点を注視させて測定した結果を用いて、角膜曲率中心位置を高精度に算出する。   The line-of-sight detection apparatus (diagnosis support apparatus) of the present embodiment detects the line of sight using an illumination unit installed at one place. In addition, the line-of-sight detection device (diagnosis support device) of the present embodiment calculates the corneal curvature center position with high accuracy by using a result obtained by gazing at one point on the subject before the line-of-sight detection.

なお、照明部とは、光源を含み、被験者の眼球に光を照射可能な要素である。光源とは、例えばLED(Light Emitting Diode)などの光を発生する素子である。光源は、1個のLEDから構成されてもよいし、複数のLEDを組み合わせて1ヵ所に配置することにより構成されてもよい。以下では、このように照明部を表す用語として「光源」を用いる場合がある。   In addition, an illumination part is an element which can irradiate light to a test subject's eyeball including a light source. The light source is an element that generates light, such as an LED (Light Emitting Diode). A light source may be comprised from one LED, and may be comprised by combining several LED and arrange | positioning in one place. Hereinafter, the “light source” may be used as a term representing the illumination unit in this way.

図19および20は、第2の実施形態の表示部、ステレオカメラ、赤外線光源および被験者の配置の一例を示す図である。なお、第1の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。   19 and 20 are diagrams illustrating an example of the arrangement of the display unit, the stereo camera, the infrared light source, and the subject according to the second embodiment. In addition, about the structure similar to 1st Embodiment, the same code | symbol may be attached | subjected and description may be abbreviate | omitted.

図19に示すように、第2の実施形態の診断支援装置は、表示部210と、ステレオカメラ2102と、LED光源2103と、を含む。ステレオカメラ2102は、表示部210の下に配置される。LED光源2103は、ステレオカメラ2102に含まれる2つのカメラの中心位置に配置される。LED光源2103は、例えば波長850nmの近赤外線を照射する光源である。図19では、9個のLEDによりLED光源2103(照明部)を構成する例が示されている。なお、ステレオカメラ2102は、波長850nmの近赤外光を透過できるレンズを使用する。   As illustrated in FIG. 19, the diagnosis support apparatus according to the second embodiment includes a display unit 210, a stereo camera 2102, and an LED light source 2103. The stereo camera 2102 is disposed below the display unit 210. The LED light source 2103 is arranged at the center position of two cameras included in the stereo camera 2102. The LED light source 2103 is a light source that irradiates near infrared rays having a wavelength of 850 nm, for example. FIG. 19 shows an example in which an LED light source 2103 (illumination unit) is configured by nine LEDs. Note that the stereo camera 2102 uses a lens that can transmit near-infrared light having a wavelength of 850 nm.

図20に示すように、ステレオカメラ2102は、右カメラ2202と左カメラ2203とを備えている。LED光源2103は、被験者の眼球111に向かって近赤外光を照射する。ステレオカメラ2102で取得される画像では、瞳孔112が低輝度で反射して暗くなり、眼球111内に虚像として生じる角膜反射113が高輝度で反射して明るくなる。従って、瞳孔112および角膜反射113の画像上の位置を2台のカメラ(右カメラ2202、左カメラ2203)それぞれで取得することができる。   As shown in FIG. 20, the stereo camera 2102 includes a right camera 2202 and a left camera 2203. The LED light source 2103 irradiates near-infrared light toward the eyeball 111 of the subject. In the image acquired by the stereo camera 2102, the pupil 112 is reflected and darkened with low brightness, and the corneal reflection 113 generated as a virtual image in the eyeball 111 is reflected and brightened with high brightness. Accordingly, the positions of the pupil 112 and the corneal reflection 113 on the image can be acquired by each of the two cameras (the right camera 2202 and the left camera 2203).

さらに2台のカメラにより得られる瞳孔112および角膜反射113の位置から、瞳孔112および角膜反射113の位置の三次元世界座標値を算出する。本実施形態では、三次元世界座標として、表示画面101の中央位置を原点として、上下をY座標(上が+)、横をX座標(向かって右が+)、奥行きをZ座標(手前が+)としている。   Further, the three-dimensional world coordinate values of the positions of the pupil 112 and the corneal reflection 113 are calculated from the positions of the pupil 112 and the corneal reflection 113 obtained by the two cameras. In the present embodiment, as the three-dimensional world coordinates, with the center position of the display screen 101 as the origin, the top and bottom are the Y coordinate (up is +), the side is the X coordinate (right is +), and the depth is the Z coordinate (front is +).

図21は、第2の実施形態の診断支援装置2100の機能の概要を示す図である。図21では、図19および20に示した構成の一部と、この構成の駆動などに用いられる構成を示している。図21に示すように、診断支援装置2100は、右カメラ2202と、左カメラ2203と、LED光源2103と、スピーカ105と、駆動・IF(interface)部208と、制御部2300と、記憶部150と、表示部210と、を含む。図21において、表示画面101は、右カメラ2202および左カメラ2203との位置関係を分かりやすく示しているが、表示画面101は表示部210において表示される画面である。なお、駆動部とIF部は一体でもよいし、別体でもよい。   FIG. 21 is a diagram illustrating an outline of functions of the diagnosis support apparatus 2100 according to the second embodiment. FIG. 21 shows a part of the configuration shown in FIGS. 19 and 20 and a configuration used for driving the configuration. As illustrated in FIG. 21, the diagnosis support apparatus 2100 includes a right camera 2202, a left camera 2203, an LED light source 2103, a speaker 105, a drive / IF (interface) unit 208, a control unit 2300, and a storage unit 150. And a display unit 210. In FIG. 21, the display screen 101 shows the positional relationship between the right camera 2202 and the left camera 2203 in an easy-to-understand manner, but the display screen 101 is a screen displayed on the display unit 210. The drive unit and the IF unit may be integrated or separate.

スピーカ105は、キャリブレーション時などに、被験者に注意を促すための音声などを出力する音声出力部として機能する。   The speaker 105 functions as an audio output unit that outputs an audio or the like for alerting the subject during calibration.

駆動・IF部208は、ステレオカメラ2102に含まれる各部を駆動する。また、駆動・IF部208は、ステレオカメラ2102に含まれる各部と、制御部2300とのインタフェースとなる。   The drive / IF unit 208 drives each unit included in the stereo camera 2102. The drive / IF unit 208 serves as an interface between each unit included in the stereo camera 2102 and the control unit 2300.

制御部2300は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などの制御装置と、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などの記憶装置と、ネットワークに接続して通信を行う通信I/Fと、各部を接続するバスを備えているコンピュータなどにより実現できる。   The control unit 2300 is a communication I / F that communicates with a control device such as a CPU (Central Processing Unit) and a storage device such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory) by connecting to a network. And a computer equipped with a bus for connecting each unit.

記憶部150は、制御プログラム、測定結果、診断支援結果など各種情報を記憶する。記憶部150は、例えば、表示部210に表示する画像等を記憶する。表示部210は、診断のための対象画像等、各種情報を表示する。   The storage unit 150 stores various information such as a control program, a measurement result, and a diagnosis support result. The storage unit 150 stores, for example, an image to be displayed on the display unit 210. The display unit 210 displays various information such as a target image for diagnosis.

図22は、図21に示す各部の詳細な機能の一例を示すブロック図である。図22に示すように、制御部2300には、表示部210と、駆動・IF部208が接続される。駆動・IF部208は、カメラIF314、315と、LED駆動制御部316と、スピーカ駆動部322と、を備える。   FIG. 22 is a block diagram illustrating an example of detailed functions of the respective units illustrated in FIG. As shown in FIG. 22, a display unit 210 and a drive / IF unit 208 are connected to the control unit 2300. The drive / IF unit 208 includes camera IFs 314 and 315, an LED drive control unit 316, and a speaker drive unit 322.

駆動・IF部208には、カメラIF314、315を介して、それぞれ、右カメラ2202、左カメラ2203が接続される。駆動・IF部208がこれらのカメラを駆動することにより、被験者を撮像する。   A right camera 2202 and a left camera 2203 are connected to the drive / IF unit 208 via camera IFs 314 and 315, respectively. The driving / IF unit 208 drives these cameras to image the subject.

スピーカ駆動部322は、スピーカ105を駆動する。なお、診断支援装置2100が、印刷部としてのプリンタと接続するためのインタフェース(プリンタIF)を備えてもよい。また、プリンタを診断支援装置2100の内部に備えるように構成してもよい。   The speaker driving unit 322 drives the speaker 105. The diagnosis support apparatus 2100 may include an interface (printer IF) for connecting to a printer as a printing unit. Further, the printer may be provided inside the diagnosis support apparatus 2100.

制御部2300は、診断支援装置2100全体を制御する。制御部2300は、第1算出部2351と、第2算出部2352と、第3算出部2353と、視線検出部2354と、視点検出部2355と、出力制御部2356と、評価部2357と、を備えている。なお、視線検出装置としては、少なくとも第1算出部2351、第2算出部2352、第3算出部2353、および、視線検出部2354が備えられていればよい。   The control unit 2300 controls the entire diagnosis support apparatus 2100. The control unit 2300 includes a first calculation unit 2351, a second calculation unit 2352, a third calculation unit 2353, a gaze detection unit 2354, a viewpoint detection unit 2355, an output control unit 2356, and an evaluation unit 2357. I have. Note that the line-of-sight detection device may include at least the first calculation unit 2351, the second calculation unit 2352, the third calculation unit 2353, and the line-of-sight detection unit 2354.

制御部2300に含まれる各要素(第1算出部2351、第2算出部2352、第3算出部2353、視線検出部2354、視点検出部2355、出力制御部2356、および、評価部2357)は、ソフトウェア(プログラム)で実現してもよいし、ハードウェア回路で実現してもよいし、ソフトウェアとハードウェア回路とを併用して実現してもよい。   Each element included in the control unit 2300 (the first calculation unit 2351, the second calculation unit 2352, the third calculation unit 2353, the line-of-sight detection unit 2354, the viewpoint detection unit 2355, the output control unit 2356, and the evaluation unit 2357) It may be realized by software (program), may be realized by a hardware circuit, or may be realized by using software and a hardware circuit in combination.

プログラムで実現する場合、当該プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)、フレキシブルディスク(FD)、CD−R(Compact Disk Recordable)、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されてコンピュータプログラムプロダクトとして提供される。プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。また、プログラムを、ROM等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。   When implemented by a program, the program is a file in an installable or executable format, such as a CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), a flexible disk (FD), a CD-R (Compact Disk Recordable), a DVD ( Digital Versatile Disk) is recorded on a computer-readable recording medium and provided as a computer program product. The program may be provided by being stored on a computer connected to a network such as the Internet and downloaded via the network. The program may be provided or distributed via a network such as the Internet. The program may be provided by being incorporated in advance in a ROM or the like.

第1算出部2351は、ステレオカメラ2102により撮像された眼球の画像から、瞳孔の中心を示す瞳孔中心の位置(第1位置)を算出する。第2算出部2352は、撮像された眼球の画像から、角膜反射の中心を示す角膜反射中心の位置(第2位置)を算出する。   The first calculation unit 2351 calculates the position of the pupil center (first position) indicating the center of the pupil from the eyeball image captured by the stereo camera 2102. The second calculator 2352 calculates the position of the corneal reflection center (second position) indicating the center of corneal reflection from the captured image of the eyeball.

第3算出部2353は、LED光源2103と角膜反射中心とを結ぶ直線と、から角膜曲率中心(第3位置)を算出する。例えば、第3算出部2353は、この直線上で、角膜反射中心からの距離が所定値となる位置を、角膜曲率中心として算出する。所定値は、一般的な角膜の曲率半径値などから事前に定められた値を用いることができる。   The third calculator 2353 calculates the corneal curvature center (third position) from the straight line connecting the LED light source 2103 and the corneal reflection center. For example, the third calculation unit 2353 calculates a position on the straight line where the distance from the corneal reflection center is a predetermined value as the corneal curvature center. As the predetermined value, a value determined in advance from a general radius of curvature of the cornea or the like can be used.

角膜の曲率半径値には個人差が生じうるため、事前に定められた値を用いて角膜曲率中心を算出すると誤差が大きくなる可能性がある。従って、第3算出部2353が、個人差を考慮して角膜曲率中心を算出してもよい。この場合、第3算出部2353は、まず目標位置を被験者に注視させたときに算出された瞳孔中心および角膜反射中心を用いて、瞳孔中心と目標位置とを結ぶ直線と、角膜反射中心とLED光源2103とを結ぶ直線と、の交点(第4位置)を算出する。そして第3算出部2353は、瞳孔中心と算出した交点との距離(第1距離)を算出し、例えば記憶部150に記憶する。   Since there may be individual differences in the radius of curvature of the cornea, there is a possibility that an error will increase if the center of corneal curvature is calculated using a predetermined value. Therefore, the third calculation unit 2353 may calculate the corneal curvature center in consideration of individual differences. In this case, the third calculation unit 2353 uses the pupil center and the corneal reflection center calculated when the target position is first watched by the subject, the straight line connecting the pupil center and the target position, the corneal reflection center, and the LED. The intersection (fourth position) of the straight line connecting the light source 2103 is calculated. Then, the third calculation unit 2353 calculates the distance (first distance) between the pupil center and the calculated intersection, and stores the calculated distance in the storage unit 150, for example.

目標位置は、予め定められ、三次元世界座標値が算出できる位置であればよい。例えば、表示画面101の中央位置(三次元世界座標の原点)を目標位置とすることができる。この場合、例えば出力制御部2356が、表示画面101上の目標位置(中央)に、被験者に注視させる画像(目標画像)等を表示する。これにより、被験者に目標位置を注視させることができる。   The target position may be a position that is determined in advance and can calculate a three-dimensional world coordinate value. For example, the center position of the display screen 101 (the origin of the three-dimensional world coordinates) can be set as the target position. In this case, for example, the output control unit 2356 displays an image (target image) or the like that causes the subject to gaze at the target position (center) on the display screen 101. Thereby, a test subject can be made to gaze at a target position.

目標画像は、被験者を注目させることができる画像であればどのような画像であってもよい。例えば、輝度や色などの表示態様が変化する画像、および、表示態様が他の領域と異なる画像などを目標画像として用いることができる。   The target image may be any image as long as it can attract the attention of the subject. For example, an image in which a display mode such as luminance or color changes, an image in which the display mode is different from other regions, or the like can be used as the target image.

なお、目標位置は表示画面101の中央に限られるものではなく、任意の位置でよい。表示画面101の中央を目標位置とすれば、表示画面101の任意の端部との距離が最小になる。このため、例えば視線検出時の測定誤差をより小さくすることが可能となる。   The target position is not limited to the center of the display screen 101, and may be an arbitrary position. If the center of the display screen 101 is set as the target position, the distance from an arbitrary end of the display screen 101 is minimized. For this reason, it becomes possible to make the measurement error at the time of gaze detection smaller, for example.

距離の算出までの処理は、例えば実際の視線検出を開始するまでに事前に実行しておく。実際の視線検出時には、第3算出部2353は、LED光源2103と角膜反射中心とを結ぶ直線上で、瞳孔中心からの距離が、事前に算出した距離となる位置を、角膜曲率中心として算出する。   The processing up to the calculation of the distance is executed in advance, for example, before the actual gaze detection is started. At the time of actual line-of-sight detection, the third calculation unit 2353 calculates, on the straight line connecting the LED light source 2103 and the corneal reflection center, a position where the distance from the pupil center is a previously calculated distance as the corneal curvature center. .

視線検出部2354は、瞳孔中心と角膜曲率中心とから被験者の視線を検出する。例えば視線検出部2354は、角膜曲率中心から瞳孔中心へ向かう方向を被験者の視線方向として検出する。   The line-of-sight detection unit 2354 detects the line of sight of the subject from the pupil center and the corneal curvature center. For example, the gaze detection unit 2354 detects the direction from the corneal curvature center to the pupil center as the gaze direction of the subject.

視点検出部2355は、検出された視線方向を用いて被験者の視点を検出する。視点検出部2355は、例えば、表示画面101で被験者が注視する点である視点(注視点)を検出する。視点検出部2355は、例えば図20のような三次元世界座標系で表される視線ベクトルとXY平面との交点を、被験者の注視点として検出する。   The viewpoint detection unit 2355 detects the viewpoint of the subject using the detected gaze direction. The viewpoint detection unit 2355 detects, for example, a viewpoint (gaze point) that is a point on the display screen 101 where the subject gazes. The viewpoint detection unit 2355 detects, for example, the intersection of the line-of-sight vector represented in the three-dimensional world coordinate system as shown in FIG. 20 and the XY plane as the gaze point of the subject.

出力制御部2356は、表示部210およびスピーカ105などに対する各種情報の出力を制御する。例えば、出力制御部2356は、表示部210上の目標位置に目標画像を出力させる。また、出力制御部2356は、診断画像、および、評価部2357による評価結果などの表示部210に対する出力を制御する。   The output control unit 2356 controls output of various information to the display unit 210, the speaker 105, and the like. For example, the output control unit 2356 outputs the target image at the target position on the display unit 210. Further, the output control unit 2356 controls the output to the display unit 210 such as the diagnostic image and the evaluation result by the evaluation unit 2357.

診断画像は、視線(視点)検出結果に基づく評価処理に応じた画像であればよい。例えば発達障がいを診断する場合であれば、発達障がいの被験者が好む画像(幾何学模様映像など)と、それ以外の画像(人物映像など)と、を含む診断画像を用いてもよい。   The diagnostic image may be an image corresponding to the evaluation process based on the line-of-sight (viewpoint) detection result. For example, in the case of diagnosing a developmental disorder, a diagnostic image including an image (such as a geometric pattern image) preferred by a subject with a developmental disorder and other images (such as a person image) may be used.

評価部2357は、診断画像と、視点検出部2355により検出された注視点とに基づく評価処理を行う。例えば発達障がいを診断する場合であれば、評価部2357は、診断画像と注視点とを解析し、発達障がいの被験者が好む画像を注視したか否かを評価する。   The evaluation unit 2357 performs an evaluation process based on the diagnostic image and the gazing point detected by the viewpoint detection unit 2355. For example, in the case of diagnosing a developmental disorder, the evaluation unit 2357 analyzes the diagnostic image and the gazing point, and evaluates whether or not the image preferred by the subject with the developmental disorder has been gazed.

出力制御部2356が第1の実施形態と同様の診断画像を表示し、評価部2357が第1の実施形態の評価部354と同様の評価処理を行ってもよい。言い換えると、第1の実施形態の視線検出処理(視線検出部351)を、第2の実施形態の視線検出処理(第1算出部2351、第2算出部2352、第3算出部2353、視線検出部2354)で置き換えてもよい。これにより、第1の実施形態の効果に加えて、第2の実施形態の効果(装置構成の簡略化など)を達成可能となる。   The output control unit 2356 may display the same diagnostic image as that of the first embodiment, and the evaluation unit 2357 may perform the same evaluation process as that of the evaluation unit 354 of the first embodiment. In other words, the gaze detection process (gaze detection unit 351) of the first embodiment is replaced with the gaze detection process (first calculation unit 2351, second calculation unit 2352, third calculation unit 2353, gaze detection of the second embodiment. Part 2354). Thereby, in addition to the effect of 1st Embodiment, the effect (simplification of an apparatus structure etc.) of 2nd Embodiment can be achieved.

図23は、本実施形態の診断支援装置2100により実行される処理の概要を説明する図である。図19〜図22で説明した要素については同一の符号を付し説明を省略する。   FIG. 23 is a diagram illustrating an outline of processing executed by the diagnosis support apparatus 2100 of this embodiment. The elements described in FIGS. 19 to 22 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

瞳孔中心407および角膜反射中心408は、それぞれ、LED光源2103を点灯させた際に検出される瞳孔の中心、および、角膜反射点の中心を表している。角膜曲率半径409は、角膜表面から角膜曲率中心410までの距離を表す。   The pupil center 407 and the corneal reflection center 408 represent the center of the pupil and the center of the corneal reflection point detected when the LED light source 2103 is turned on, respectively. The corneal curvature radius 409 represents the distance from the corneal surface to the corneal curvature center 410.

図24は、2つの光源(照明部)を用いる方法(以下、方法Aとする)と、1つの光源(照明部)を用いる本実施形態との違いを示す説明図である。図19〜図22で説明した要素については同一の符号を付し説明を省略する。   FIG. 24 is an explanatory diagram showing a difference between a method using two light sources (illumination units) (hereinafter referred to as method A) and the present embodiment using one light source (illumination unit). The elements described in FIGS. 19 to 22 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

方法Aは、LED光源2103の代わりに、2つのLED光源511、512を用いる。方法Aでは、LED光源511を照射したときの角膜反射中心513とLED光源511とを結ぶ直線515と、LED光源512を照射したときの角膜反射中心514とLED光源512とを結ぶ直線516との交点が算出される。この交点が角膜曲率中心505となる。   Method A uses two LED light sources 511 and 512 instead of the LED light source 2103. In the method A, a straight line 515 connecting the cornea reflection center 513 and the LED light source 511 when the LED light source 511 is irradiated, and a straight line 516 connecting the cornea reflection center 514 and the LED light source 512 when the LED light source 512 is irradiated. An intersection is calculated. This intersection is the corneal curvature center 505.

これに対し、本実施形態では、LED光源2103を照射したときの、角膜反射中心522とLED光源2103とを結ぶ直線523を考える。直線523は、角膜曲率中心505を通る。また角膜の曲率半径は個人差による影響が少なくほぼ一定の値になることが知られている。このことから、LED光源2103を照射したときの角膜曲率中心は、直線523上に存在し、一般的な曲率半径値を用いることにより算出することが可能である。   In contrast, in the present embodiment, a straight line 523 connecting the corneal reflection center 522 and the LED light source 2103 when the LED light source 2103 is irradiated is considered. A straight line 523 passes through the corneal curvature center 505. It is also known that the radius of curvature of the cornea is almost constant with little influence from individual differences. Thus, the corneal curvature center when the LED light source 2103 is irradiated exists on the straight line 523 and can be calculated by using a general curvature radius value.

しかし、一般的な曲率半径値を用いて求めた角膜曲率中心の位置を使用して視点を算出すると、眼球の個人差により視点位置が本来の位置からずれて、正確な視点位置検出ができない場合がある。   However, if the viewpoint is calculated using the position of the center of corneal curvature calculated using a general radius of curvature, the viewpoint position may deviate from the original position due to individual differences in the eyeballs, and accurate viewpoint position detection cannot be performed. There is.

図25は、視点検出(視線検出)を行う前に、角膜曲率中心位置と、瞳孔中心位置と角膜曲率中心位置との距離を算出する算出処理を説明するための図である。図19〜図22で説明した要素については同一の符号を付し説明を省略する。   FIG. 25 is a diagram for explaining calculation processing for calculating the corneal curvature center position and the distance between the pupil center position and the corneal curvature center position before performing viewpoint detection (line-of-sight detection). The elements described in FIGS. 19 to 22 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

目標位置605は、表示部210上の一点に目標画像等を出して、被験者に見つめさせるための位置である。本実施形態では表示画面101の中央位置としている。直線613は、LED光源2103と角膜反射中心612とを結ぶ直線である。直線614は、被験者が見つめる目標位置605(注視点)と瞳孔中心611とを結ぶ直線である。角膜曲率中心615は、直線613と直線614との交点である。第3算出部2353は、瞳孔中心611と角膜曲率中心615との距離616を算出して記憶しておく。   The target position 605 is a position for displaying a target image or the like at one point on the display unit 210 and causing the subject to stare. In this embodiment, the center position of the display screen 101 is set. A straight line 613 is a straight line connecting the LED light source 2103 and the corneal reflection center 612. A straight line 614 is a straight line connecting the target position 605 (gaze point) that the subject looks at and the pupil center 611. A corneal curvature center 615 is an intersection of the straight line 613 and the straight line 614. The third calculation unit 2353 calculates and stores the distance 616 between the pupil center 611 and the corneal curvature center 615.

図26は、本実施形態の算出処理の一例を示すフローチャートである。   FIG. 26 is a flowchart illustrating an example of calculation processing according to the present embodiment.

まず出力制御部2356は、表示画面101上の1点に目標画像を再生し(ステップS101)、被験者にその1点を注視させる。次に、制御部2300は、LED駆動制御部316を用いてLED光源2103を被験者の目に向けて点灯させる(ステップS102)。制御部2300は、左右カメラ(右カメラ2202、左カメラ2203)で被験者の目を撮像する(ステップS103)。   First, the output control unit 2356 reproduces the target image at one point on the display screen 101 (step S101), and causes the subject to gaze at the one point. Next, the control unit 2300 turns on the LED light source 2103 toward the eyes of the subject using the LED drive control unit 316 (step S102). The controller 2300 images the eyes of the subject with the left and right cameras (the right camera 2202 and the left camera 2203) (step S103).

LED光源2103の照射により、瞳孔部分は暗い部分(暗瞳孔)として検出される。またLED照射の反射として、角膜反射の虚像が発生し、明るい部分として角膜反射点(角膜反射中心)が検出される。すなわち、第1算出部2351は、撮像された画像から瞳孔部分を検出し、瞳孔中心の位置を示す座標を算出する。また、第2算出部2352は、撮像された画像から角膜反射部分を検出し、角膜反射中心の位置を示す座標を算出する。なお、第1算出部2351および第2算出部2352は、左右カメラで取得した2つの画像それぞれに対して、各座標値を算出する(ステップS104)。   The pupil part is detected as a dark part (dark pupil) by irradiation of the LED light source 2103. Further, a corneal reflection virtual image is generated as a reflection of LED irradiation, and a corneal reflection point (corneal reflection center) is detected as a bright portion. That is, the first calculation unit 2351 detects a pupil portion from the captured image, and calculates coordinates indicating the position of the pupil center. In addition, the second calculation unit 2352 detects a corneal reflection portion from the captured image, and calculates coordinates indicating the position of the corneal reflection center. The first calculation unit 2351 and the second calculation unit 2352 calculate coordinate values for each of the two images acquired by the left and right cameras (step S104).

なお、左右カメラは、三次元世界座標を取得するために、事前にステレオ較正法によるカメラ較正が行われており、変換パラメータが算出されている。ステレオ較正法は、Tsaiのカメラキャリブレーション理論を用いた方法など従来から用いられているあらゆる方法を適用できる。   Note that the left and right cameras are pre-calibrated with a stereo calibration method to obtain three-dimensional world coordinates, and conversion parameters are calculated. As the stereo calibration method, any conventionally used method such as a method using Tsai's camera calibration theory can be applied.

第1算出部2351および第2算出部2352は、この変換パラメータを使用して、左右カメラの座標から、瞳孔中心と角膜反射中心の三次元世界座標に変換を行う(ステップS105)。第3算出部2353は、求めた角膜反射中心の世界座標と、LED光源2103の中心位置の世界座標とを結ぶ直線を求める(ステップS106)。次に、第3算出部2353は、表示画面101の1点に表示される目標画像の中心の世界座標と、瞳孔中心の世界座標とを結ぶ直線を算出する(ステップS107)。第3算出部2353は、ステップS106で算出した直線とステップS107で算出した直線との交点を求め、この交点を角膜曲率中心とする(ステップS108)。第3算出部2353は、このときの瞳孔中心と角膜曲率中心との間の距離を算出して記憶部150などに記憶する(ステップS109)。記憶された距離は、その後の視点(視線)検出時に、角膜曲率中心を算出するために使用される。   The first calculation unit 2351 and the second calculation unit 2352 use the conversion parameters to convert the coordinates of the left and right cameras into the three-dimensional world coordinates of the pupil center and the corneal reflection center (step S105). The 3rd calculation part 2353 calculates | requires the straight line which connects the world coordinate of the calculated | required corneal reflection center, and the world coordinate of the center position of the LED light source 2103 (step S106). Next, the third calculation unit 2353 calculates a straight line connecting the world coordinates of the center of the target image displayed at one point on the display screen 101 and the world coordinates of the pupil center (step S107). The 3rd calculation part 2353 calculates | requires the intersection of the straight line calculated by step S106, and the straight line calculated by step S107, and makes this intersection a cornea curvature center (step S108). The third calculation unit 2353 calculates the distance between the pupil center and the corneal curvature center at this time, and stores it in the storage unit 150 or the like (step S109). The stored distance is used to calculate the corneal curvature center at the time of subsequent detection of the viewpoint (line of sight).

算出処理で表示部210上の1点を見つめる際の瞳孔中心と角膜曲率中心との間の距離は、表示部210内の視点を検出する範囲で一定に保たれている。瞳孔中心と角膜曲率中心との間の距離は、目標画像を再生中に算出された値全体の平均から求めてもよいし、再生中に算出された値のうち何回かの値の平均から求めてもよい。   The distance between the pupil center and the corneal curvature center when looking at one point on the display unit 210 in the calculation process is kept constant within a range in which the viewpoint in the display unit 210 is detected. The distance between the center of the pupil and the center of corneal curvature may be obtained from the average of all the values calculated during playback of the target image, or from the average of several values of the values calculated during playback. You may ask for it.

図27は、視点検出を行う際に、事前に求めた瞳孔中心と角膜曲率中心との距離を使用して、補正された角膜曲率中心の位置を算出する方法を示した図である。注視点805は、一般的な曲率半径値を用いて算出した角膜曲率中心から求めた注視点を表す。注視点806は、事前に求めた距離を用いて算出した角膜曲率中心から求めた注視点を表す。   FIG. 27 is a diagram illustrating a method of calculating the corrected position of the corneal curvature center using the distance between the pupil center and the corneal curvature center that is obtained in advance when performing viewpoint detection. A gazing point 805 represents a gazing point obtained from a corneal curvature center calculated using a general curvature radius value. A gazing point 806 represents a gazing point obtained from a corneal curvature center calculated using a distance obtained in advance.

瞳孔中心811および角膜反射中心812は、それぞれ、視点検出時に算出された瞳孔中心の位置、および、角膜反射中心の位置を示す。直線813は、LED光源2103と角膜反射中心812とを結ぶ直線である。角膜曲率中心814は、一般的な曲率半径値から算出した角膜曲率中心の位置である。距離815は、事前の算出処理により算出した瞳孔中心と角膜曲率中心との距離である。角膜曲率中心816は、事前に求めた距離を用いて算出した角膜曲率中心の位置である。角膜曲率中心816は、角膜曲率中心が直線813上に存在すること、および、瞳孔中心と角膜曲率中心との距離が距離815であることから求められる。これにより一般的な曲率半径値を用いる場合に算出される視線817は、視線818に補正される。また、表示画面101上の注視点は、注視点805から注視点806に補正される。   The pupil center 811 and the corneal reflection center 812 indicate the position of the pupil center and the position of the corneal reflection center calculated at the time of viewpoint detection, respectively. A straight line 813 is a straight line connecting the LED light source 2103 and the corneal reflection center 812. The corneal curvature center 814 is the position of the corneal curvature center calculated from a general curvature radius value. The distance 815 is the distance between the pupil center and the corneal curvature center calculated by the prior calculation process. The corneal curvature center 816 is the position of the corneal curvature center calculated using the distance obtained in advance. The corneal curvature center 816 is obtained from the fact that the corneal curvature center exists on the straight line 813 and the distance between the pupil center and the corneal curvature center is the distance 815. Thus, the line of sight 817 calculated when a general radius of curvature value is used is corrected to the line of sight 818. Also, the gazing point on the display screen 101 is corrected from the gazing point 805 to the gazing point 806.

図28は、本実施形態の視線検出処理の一例を示すフローチャートである。例えば、診断画像を用いた診断処理の中で視線を検出する処理として、図28の視線検出処理を実行することができる。診断処理では、図28の各ステップ以外に、診断画像を表示する処理、および、注視点の検出結果を用いた評価部2357による評価処理などが実行される。   FIG. 28 is a flowchart illustrating an example of a line-of-sight detection process according to the present embodiment. For example, the line-of-sight detection process of FIG. 28 can be executed as the process of detecting the line of sight in the diagnostic process using the diagnostic image. In the diagnostic process, in addition to the steps in FIG. 28, a process for displaying a diagnostic image, an evaluation process by the evaluation unit 2357 using the detection result of the gazing point, and the like are executed.

ステップS201〜ステップS205は、図26のステップS102〜ステップS106と同様であるため説明を省略する。   Steps S201 to S205 are the same as steps S102 to S106 in FIG.

第3算出部2353は、ステップS205で算出した直線上であって、瞳孔中心からの距離が、事前の算出処理によって求めた距離と等しい位置を角膜曲率中心として算出する(ステップS206)。   The third calculation unit 2353 calculates, as the corneal curvature center, a position on the straight line calculated in step S205 and whose distance from the pupil center is equal to the distance obtained by the previous calculation process (step S206).

視線検出部2354は、瞳孔中心と角膜曲率中心とを結ぶベクトル(視線ベクトル)を求める(ステップS207)。このベクトルが、被験者が見ている視線方向を示している。視点検出部2355は、この視線方向と表示画面101との交点の三次元世界座標値を算出する(ステップS208)。この値が、被験者が注視する表示部210上の1点を世界座標で表した座標値である。視点検出部2355は、求めた三次元世界座標値を、表示部210の二次元座標系で表される座標値(x,y)に変換する(ステップS209)。これにより、被験者が見つめる表示部210上の視点(注視点)を算出することができる。   The line-of-sight detection unit 2354 obtains a vector (line-of-sight vector) connecting the pupil center and the corneal curvature center (step S207). This vector indicates the line-of-sight direction viewed by the subject. The viewpoint detection unit 2355 calculates the three-dimensional world coordinate value of the intersection between the line-of-sight direction and the display screen 101 (step S208). This value is a coordinate value representing one point on the display unit 210 that the subject gazes in world coordinates. The viewpoint detection unit 2355 converts the obtained three-dimensional world coordinate value into a coordinate value (x, y) represented in the two-dimensional coordinate system of the display unit 210 (step S209). Thereby, the viewpoint (gaze point) on the display part 210 which a test subject looks at can be calculated.

以上のように、本実施形態によれば、例えば以下のような効果が得られる。
(1)光源(照明部)を2ヶ所に配置する必要がなく、1ヵ所に配置した光源で視線検出を行うことが可能となる。
(2)光源が1ヵ所になったため、装置をコンパクトにすることが可能となり、コストダウンも実現できる。
As described above, according to the present embodiment, for example, the following effects can be obtained.
(1) It is not necessary to arrange light sources (illuminating units) at two places, and it becomes possible to perform line-of-sight detection with the light sources arranged at one place.
(2) Since the number of light sources is one, the apparatus can be made compact and the cost can be reduced.

100 診断支援装置、101 表示画面、102 ステレオカメラ、105 スピーカ、150 記憶部、202 右カメラ、203 赤外LED光源、204 左カメラ、205 赤外LED光源、208 駆動・IF部、210 表示部、300 制御部(制御装置)、351 視線検出部、352 視点検出部、 353 出力制御部、 354 評価部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Diagnosis support apparatus, 101 Display screen, 102 Stereo camera, 105 Speaker, 150 Storage part, 202 Right camera, 203 Infrared LED light source, 204 Left camera, 205 Infrared LED light source, 208 Drive / IF part, 210 Display part, 300 control unit (control device), 351 gaze detection unit, 352 viewpoint detection unit, 353 output control unit, 354 evaluation unit

Claims (9)

人物、動物、または植物を含む自然画像と幾何学模様を含む模様画像とを組み合わせた診断画像を表示部に表示する制御装置において、
第一の診断画像を表示部に表示し、前記第一の診断画像を表示した後に、前記第一の診断画像に比べ自然画像の部分と模様画像とが類似している第二の診断画像を表示部に表示する出力制御部を備える制御装置。
In a control device that displays on a display unit a diagnostic image obtained by combining a natural image including a person, animal, or plant and a pattern image including a geometric pattern ,
After displaying the first diagnostic image on the display unit and displaying the first diagnostic image, a second diagnostic image in which the natural image portion and the pattern image are similar to the first diagnostic image is displayed. A control apparatus provided with the output control part displayed on a display part.
前記出力制御部は、
前記第二の診断画像を表示した後に、前記第一の診断画像と模様画像の位置が少なくとも異なるとともに前記第二の診断画像に比べ自然画像の部分と模様画像とが類似しない第三の診断画像を表示部に表示し、前記第三の診断画像を表示した後に、前記第二の診断画像と模様画像の位置が少なくとも異なるとともに前記第三の診断画像に比べ自然画像と模様画像とが類似している第四の診断画像を表示部に表示することを特徴とする請求項1記載の制御装置。
The output control unit
After displaying the second diagnostic image, a third diagnostic image in which the position of the first diagnostic image and the pattern image are at least different and the natural image portion and the pattern image are not similar to the second diagnostic image. After the third diagnostic image is displayed, the position of the second diagnostic image and the pattern image is at least different and the natural image and the pattern image are similar to each other compared to the third diagnostic image. The control apparatus according to claim 1, wherein the fourth diagnostic image is displayed on the display unit.
前記第二の診断画像は、前記第一の診断画像に比べ前記自然画像の部分と模様画像との、色相、輝度、彩度のうちの少なくとも一つが類似することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の制御装置。   2. The second diagnostic image is characterized in that at least one of hue, luminance, and saturation of the natural image portion and the pattern image is similar to that of the first diagnostic image. 3. The control device according to any one of 2. 請求項1〜3のいずれかに記載の出力制御部と、
被験者を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された撮像画像から、前記被験者の視線方向を検出する視線検出部と、
前記視線方向に基づいて、表示部の表示領域における前記被験者の視点を検出する視点検出部と、
を備えたことを特徴とする診断支援装置。
The output control unit according to any one of claims 1 to 3,
An imaging unit for imaging a subject;
From a captured image captured by the imaging unit, a gaze detection unit that detects the gaze direction of the subject,
A viewpoint detection unit that detects the viewpoint of the subject in the display area of the display unit based on the line-of-sight direction;
A diagnostic support apparatus comprising:
前記視点検出部は、前記第二の診断画像を表示している場合に視点を検出することを特徴とする請求項4記載の診断支援装置。   The diagnosis support apparatus according to claim 4, wherein the viewpoint detection unit detects a viewpoint when the second diagnostic image is displayed. 前記自然画像及び前記模様画像のいずれかを注視しているかを判定する評価部をさらに備えることを特徴とする請求項4または5のいずれかに記載の診断支援装置。   The diagnosis support apparatus according to claim 4, further comprising an evaluation unit that determines whether the natural image or the pattern image is being watched. 光を照射する光源を含む照明部と、
前記照明部によって光が照射され、前記撮像部によって撮像された被験者の眼球の画像から瞳孔の中心を示す第1位置を算出する第1算出部と、
撮像された前記眼球の画像から角膜反射の中心を示す第2位置を算出する第2算出部と、
前記光源と前記第2位置とを結ぶ直線に基づいて、角膜曲率中心を示す第3位置を算出する第3算出部と、をさらに備え、
前記視線検出部は、前記第1位置と前記第3位置に基づいて前記被験者の視線を検出すること、
を特徴とする請求項4から6のいずれかに記載の診断支援装置。
An illumination unit including a light source that emits light;
A first calculation unit that calculates a first position indicating the center of the pupil from an image of the eyeball of the subject that is illuminated by the illumination unit and imaged by the imaging unit;
A second calculation unit that calculates a second position indicating the center of corneal reflection from the captured image of the eyeball;
A third calculator that calculates a third position indicating a corneal curvature center based on a straight line connecting the light source and the second position;
The line-of-sight detection unit detects the line of sight of the subject based on the first position and the third position;
The diagnosis support apparatus according to any one of claims 4 to 6.
人物、動物、または植物を含む自然画像と幾何学模様を含む模様画像とを組み合わせた診断画像の表示を制御する制御方法において、
第一の診断画像を表示した後に、前記第一の診断画像に比べ自然画像の部分と模様画像とが類似している第二の診断画像を表示部に表示するステップを有する、
制御方法。
In a control method for controlling display of a diagnostic image combining a natural image including a person, an animal, or a plant and a pattern image including a geometric pattern ,
After displaying the first diagnostic image, the display unit has a step of displaying a second diagnostic image in which the natural image portion and the pattern image are similar to the first diagnostic image,
Control method.
人物、動物、または植物を含む自然画像と幾何学模様を含む模様画像とを組み合わせた診断画像の表示を制御する制御装置のコンピュータに、
第一の診断画像を表示した後に、前記第一の診断画像に比べ自然画像の部分と模様画像とが類似している第二の診断画像を表示部に表示するステップを実行させる、
制御プログラム。
To a computer of a control device that controls display of a diagnostic image combining a natural image including a person, an animal, or a plant and a pattern image including a geometric pattern ,
After displaying the first diagnostic image, causing the display unit to display a second diagnostic image in which the natural image portion and the pattern image are similar to the first diagnostic image;
Control program.
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