JP6381654B2 - 視線検出装置 - Google Patents
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Description
前記第1光源を点灯させて前記第1カメラで明瞳孔画像を取得し前記第2カメラで暗瞳孔画像を取得する第1画像取得と、前記第2光源を点灯させて前記第2カメラで明瞳孔画像を取得し前記第1カメラで暗瞳孔画像を取得する第2画像取得と、が行われ、
前記第1光源と前記第2光源とから発せられる光が同一波長であり、
前記第1画像取得で得られた画像の明るさがモニターされており、
その次の第1画像取得で、前記カメラで画像を取得するための露光条件を、前記モニター結果に基づいて制御する露光制御部が設けられていることを特徴とするものである。
本発明は、第1画像取得と第2画像取得とが交互に行われることが好ましい。
前記第1光源を点灯させて前記第1カメラで明瞳孔画像を取得し前記第2カメラで暗瞳孔画像を取得する第1画像取得と、前記第2光源を点灯させて前記第2カメラで明瞳孔画像を取得し前記第1カメラで暗瞳孔画像を取得する第2画像取得と、が行われ、
前記第1光源と前記第2光源とから発せられる光が同一波長であり、
前記第1画像取得で得られた画像の明るさと、前記第2画像取得で得られた画像の明るさを比較する画像比較部と、前記画像比較部による比較結果に応じて、その次の第1画像取得と第2画像取得の少なくとも一方において前記カメラで画像を取得するための露光条件を制御する露光制御部とが設けられていることを特徴とする。
前記第1光源を点灯させて前記第1カメラで明瞳孔画像を取得し前記第2カメラで暗瞳孔画像を取得する第1画像取得と、前記第2光源を点灯させて前記第2カメラで明瞳孔画像を取得し前記第1カメラで暗瞳孔画像を取得する第2画像取得と、が行われ、
前記第1光源と前記第2光源とから発せられる光が同一波長であり、
前記第1画像取得、または、前記第2画像取得で得られた画像とターゲット値とを比較する画像比較部と、
前記画像比較部による比較結果に応じて、その次の第1画像取得と第2画像取得の少なくとも一方において前記カメラで画像を取得するための露光条件を制御する露光制御部とが設けられていることを特徴とする。
図1は、本実施形態の視線検出装置の構成を示す正面図、図2は、本実施形態の視線検出装置の構成を示すブロック図、図3は、人の目の視線の向きとカメラとの関係を示す平面図、図4は、瞳孔中心と角膜反射光の中心とから視線の向きを算出するための説明図である。
図3は、対象者の目50の視線の向きとカメラとの関係を模式的に示す平面図である。図4は、瞳孔中心と角膜反射光の中心とから視線の向きを算出するための説明図である。図3(A)と図4(A)では、対象者の視線方向VLが受像装置10と受像装置20との中間に向けられており、図3(B)と図4(B)では、視線方向VLが第1カメラ12の光軸13Cの方向へ向けられている。
視線検出装置においては、第1画像取得で、第1光源11を発光させて、この間に、第1カメラ12と第2カメラ22で同時又は略同時に画像を取得する。第2の画像取得で、第2光源21を発光させ、この間に、第1カメラ12と第2カメラ22で同時又は略同時に画像を取得する。
(A)第1画像取得:第1光源11が点灯、
(A−1)第1カメラ12で、明瞳孔画像を得るための画像取得。
(A−2)第2カメラ22で、暗瞳孔画像を得るための画像取得。
(B−1)第2カメラ22で、明瞳孔画像を得るための画像取得。
(B−2)第1カメラ12で、暗瞳孔画像を得るための画像取得。
第1画像取得と第2画像取得を1回ずつ行った後において、画像比較部33は、画像取得を行うたびに、直前に行った、第1画像取得と第2画像取得で取得した画像の明るさを互いに比較し、比較結果を露光制御部36へ送出する。比較結果を受けた露光制御部36は、その比較結果に応じて、今後の画像取得で取得する画像の明るさが所定範囲内に収まるように光源の露光条件を制御するための制御信号を生成する。この制御信号は、次の画像取得で用いる光源に対応する光源制御部31または32、及び、画像取得部34および35に送出され、例えば、光源においては発光時間又は発光強度が調整され、カメラにおいては露光時間、ゲインが調整される。
(a):第1光源11の発光タイミング
(b−1):第1カメラ12の露光開始を指示するトリガ信号(TE1、TE2、TE3、TE4、TE5、...)
(b−2):第1カメラ12から画像取得部34への画像取得の開始を指示するトリガ信号(TD1、TD2、TD3、TD4、TD5、...)
(b−3):第1カメラ12における画像取得(露光)
(b−4):第1カメラ12から画像取得部34へのデータ転送
(c):第2光源21の発光タイミング
(d−1):第2カメラ22の露光開始を指示するトリガ信号
(d−2):第2カメラ22から画像取得部35への画像取得の開始を指示するトリガ信号
(d−3):第2カメラ22における画像取得(露光)
(d−4):第2カメラ22から画像取得部35へのデータ転送
(1)第1画像取得又は第2画像取得として、第1光源11と第2光源21の一方から検知光を与えたときに、光源と略同軸のカメラで明瞳孔画像を抽出するための画像を取得し、光源と非同軸のカメラで暗瞳孔画像を抽出するための画像を取得することにより、視線検出処理を高速に行うことが可能となる。また、明瞳孔画像を抽出するための画像の取得と、暗瞳孔画像を抽出するための画像の取得と、を同時に行うことにより、複数の光源からの検知光射出のサイクルを短くすることができるため、視線検出処理をさらに高速に行うことができる。第1画像取得と第2画像取得を交互に行うことによって得られる、瞳孔画像を抽出するための複数の画像を用いることにより、視線検出を高い精度で実現することができる。
11 第1光源
12 第1カメラ
12C 光軸
21 第2光源
22 第2カメラ
22C 光軸
33 画像比較部
34、35 画像取得部
36 露光制御部
40 瞳孔画像抽出部
41 明瞳孔画像検出部
42 暗瞳孔画像検出部
43 瞳孔中心算出部
44 角膜反射光中心検出部
45 視線方向検出部
50 目
Claims (11)
- 離れて配置されてそれぞれが少なくとも目を含む領域の画像を取得する第1カメラならびに第2カメラと、前記第1カメラに接近して配置された第1光源と、前記第2カメラに接近して配置された第2光源と、それぞれのカメラで取得した明瞳孔画像と暗瞳孔画像とから瞳孔画像を抽出する瞳孔画像抽出部とを有する視線検出装置において、
前記第1光源を点灯させて前記第1カメラで明瞳孔画像を取得し前記第2カメラで暗瞳孔画像を取得する第1画像取得と、前記第2光源を点灯させて前記第2カメラで明瞳孔画像を取得し前記第1カメラで暗瞳孔画像を取得する第2画像取得と、が行われ、
前記第1光源と前記第2光源とから発せられる光が同一波長であり、
前記第1画像取得で得られた画像の明るさがモニターされており、
その次の第1画像取得で、前記カメラで画像を取得するための露光条件を、前記モニター結果に基づいて制御する露光制御部が設けられていることを特徴とする視線検出装置。 - 前記暗瞳孔画像から角膜反射光を検出する角膜反射光中心検出部と、前記瞳孔画像と前記角膜反射光とから対象者の視線方向を算出する視線方向算出部とを有する請求項1記載の視線検出装置。
- 前記第1光源が点灯しているときに、前記第1カメラと前記第2カメラが同時に画像を取得し、前記第2光源が点灯しているときに、前記第1カメラと前記第2カメラが同時に画像を取得する請求項1または2記載の視線検出装置。
- 第1画像取得と第2画像取得とが交互に行われる請求項1ないし3のいずれかに記載の視線検出装置。
- 前記第2画像取得で得られた画像の明るさがモニターされており、
その次の第2画像取得で、前記露光制御部が、前記カメラで画像を取得するための露光条件を、前記モニター結果に基づいて制御する請求項1ないし4のいずれかに記載の視線検出装置。 - 離れて配置されてそれぞれが少なくとも目を含む領域の画像を取得する第1カメラならびに第2カメラと、前記第1カメラに接近して配置された第1光源と、前記第2カメラに接近して配置された第2光源と、それぞれのカメラで取得した明瞳孔画像と暗瞳孔画像とから瞳孔画像を抽出する瞳孔画像抽出部とを有する視線検出装置において、
前記第1光源を点灯させて前記第1カメラで明瞳孔画像を取得し前記第2カメラで暗瞳孔画像を取得する第1画像取得と、前記第2光源を点灯させて前記第2カメラで明瞳孔画像を取得し前記第1カメラで暗瞳孔画像を取得する第2画像取得と、が行われ、
前記第1光源と前記第2光源とから発せられる光が同一波長であり、
前記第1画像取得で得られた画像の明るさと、前記第2画像取得で得られた画像の明るさを比較する画像比較部と、
前記画像比較部による比較結果に応じて、その次の第1画像取得と第2画像取得の少なくとも一方において前記カメラで画像を取得するための露光条件を制御する露光制御部とが設けられていることを特徴とする視線検出装置。 - 前記画像比較部では、前記第1画像取得で得られた明瞳孔画像となる画像の明るさと、前記第2画像取得で得られた暗瞳孔画像となる画像との明るさが比較される請求項6記載の視線検出装置。
- 前記画像比較部では、前記第1画像取得で得られた暗瞳孔画像となる画像の明るさと、前記第2画像取得で得られた明瞳孔画像となる画像の明るさとが比較される請求項6または7記載の視線検出装置。
- 離れて配置されてそれぞれが少なくとも目を含む領域の画像を取得する第1カメラならびに第2カメラと、前記第1カメラに接近して配置された第1光源と、前記第2カメラに接近して配置された第2光源と、それぞれのカメラで取得した明瞳孔画像と暗瞳孔画像とから瞳孔画像を抽出する瞳孔画像抽出部とを有する視線検出装置において、
前記第1光源を点灯させて前記第1カメラで明瞳孔画像を取得し前記第2カメラで暗瞳孔画像を取得する第1画像取得と、前記第2光源を点灯させて前記第2カメラで明瞳孔画像を取得し前記第1カメラで暗瞳孔画像を取得する第2画像取得と、が行われ、
前記第1光源と前記第2光源とから発せられる光が同一波長であり、
前記第1画像取得、または、前記第2画像取得で得られた画像とターゲット値とを比較する画像比較部と、
前記画像比較部による比較結果に応じて、その次の第1画像取得と第2画像取得の少なくとも一方において前記カメラで画像を取得するための露光条件を制御する露光制御部とが設けられていることを特徴とする視線検出装置。 - 前記露光条件は、前記第1光源と前記第2光源の発光時間及び発光強度、並びに、前記カメラによる画像取得時間、ゲインのうちの少なくとも一つである請求項1ないし9のいずれかに記載の視線検出装置。
- 前記露光条件が前記カメラによる画像取得時間を含んでおり、その次の第1画像取得と第2画像取得の少なくとも一方において、前記第1カメラによる画像取得時間と前記第2カメラによる画像取得時間のうちの長い方の時間に合わせて前記第1光源と前記第2光源の発光時間を制御する請求項7記載の視線検出装置。
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