JP6617662B2 - 視線検出装置、視線検出方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る視線検出装置100の一例を模式的に示す斜視図である。視線検出装置100は、例えば発達障がいの診断を支援する診断支援装置に使用される。
図1に示すように、視線検出装置100は、表示装置101と、ステレオカメラ装置102と、光源103とを備える。
図3は、本実施形態に係る視線検出装置100のハードウェア構成の一例を示す図である。図3に示すように、視線検出装置100は、表示装置101と、ステレオカメラ装置102と、光源103と、コンピュータシステム20と、入出力インターフェース装置30と、駆動回路40と、出力装置50と、入力装置60と、音声出力装置70とを備える。コンピュータシステム20は、演算処理装置20A及び記憶装置20Bを含む。コンピュータプログラム20Cが記憶装置20Bに記憶されている。
次に、本実施形態に係る視線検出の原理について説明する。以下の説明では、主に曲率中心算出部214の処理の概要について説明する。曲率中心算出部214は、眼球111の画像データに基づいて、眼球111の角膜曲率中心の位置データを算出する。
次に、本実施形態に係る視線検出方法の一例について説明する。図7は、本実施形態に係る視線検出方法の一例を示すフローチャートである。本実施形態においては、視線検出装置100と被験者とを適正な相対位置に調整する位置合わせ支援処理(ステップS100)と、角膜曲率中心110の位置データの算出処理及び瞳孔中心112Cと角膜曲率中心110との距離データの算出処理を含むキャリブレーション処理(ステップS200)と、視線検出処理(ステップS300)が実施される。
位置合わせ支援処理について説明する。被験者の顔にメガネが装着されている場合、光源103から射出され被験者の顔に照射された検出光の少なくとも一部が、メガネのレンズで反射する可能性がある。
次に、キャリブレーション処理について説明する。本実施形態においては、位置合わせ支援処理(ステップS100)が実施された後、角膜曲率中心110の位置データの算出処理、及び瞳孔中心112Cと角膜曲率中心110との距離データの算出処理を含むキャリブレーション処理(ステップS200)が実施される。
次に、視線検出処理について説明する。視線検出処理は、キャリブレーション処理の後に実施される。視線検出部216は、眼球111の画像データに基づいて、被験者の視線ベクトル及び注視点の位置データを算出する。
以上説明したように、本実施形態によれば、位置合わせ支援処理(ステップS100)において、画像データ取得部202に取得された被験者の顔の画像データが画像処理部206において画像処理される。画像処理部206は、取得された画像データから、顔の特徴部画像174Mとメガネ反射画像172Mとを抽出して、合成画像176Mを生成する。画像処理部206において生成された合成画像176Mは、表示装置101に表示される。そのため、被験者又は測定者は、表示装置101に表示された合成画像176Mを見ながら、ステレオカメラ装置102の視野領域において光源103の反射像172と被験者の眼とが重ならないように、被験者の顔の位置又は向きを調整したり、被験者の顔に装着されているメガネ170の位置又は向きを調整したりすることができる。したがって、位置合わせ支援処理(ステップS100)の後に実施される視線検出処理(ステップS300)においては、ステレオカメラ装置102の視野領域において光源103の反射像172と被験者の眼とが重ならない状態で、視線検出が実施される。これにより、反射像172の影響が十分に抑制された状態で、瞳孔112及び角膜反射像113が良好に検出される。そのため、メガネ170を装着した被験者の視線の検出精度の低下が抑制される。
第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
Claims (12)
- 光源から射出された検出光が照射される被験者の顔の画像データを取得する画像データ取得部と、
前記画像データに基づいて前記被験者の視線を検出する視線検出部と、
前記画像データを画像処理して前記顔の特徴部画像及び前記顔に装着されたメガネにおける前記光源の反射像を示すメガネ反射画像を生成する画像処理部と、
前記特徴部画像と前記メガネ反射画像とが合成された合成画像において、前記特徴部画像と前記メガネ反射画像とを異なる表示形態で表示装置に表示させる表示制御部と、
を備える視線検出装置。 - 前記表示形態は、輝度、色、明度、及び彩度の少なくとも一つを含む、
請求項1に記載の視線検出装置。 - 前記特徴部画像は、前記顔における輪郭画像を含む、
請求項1又は請求項2に記載の視線検出装置。 - 前記表示制御部は、前記メガネ反射画像を前記特徴部画像よりも高輝度で前記表示装置に表示させる、
請求項1又は請求項3に記載の視線検出装置。 - 第1閾値及び前記第1閾値よりも高い第2閾値が規定され、
前記画像処理部は、前記第2閾値以上の高輝度の前記メガネ反射画像を生成し、前記第1閾値以下の低輝度の前記特徴部画像を生成する、
請求項1、請求項3又は請求項4に記載の視線検出装置。 - 前記画像データ取得部は、前記検出光で照明された前記顔を撮影するカメラから前記画像データを取得し、
前記画像処理部は、前記カメラで取得された第1の露光量の前記画像データと、前記第1の露光量よりも小さい第2の露光量の画像データとに基づいて、前記特徴部画像及び前記メガネ反射画像を生成する、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の視線検出装置。 - 前記光源の発光強度及び前記光源の発光時間を制御する光源制御部と、
前記カメラにおける前記検出光の露出値を制御するカメラ制御部と、を備え、
前記画像データの露光量は、前記光源の発光強度、前記光源の発光時間、及び前記カメラの露出値の少なくとも一つに基づいて調整される、
請求項6に記載の視線検出装置。 - 前記画像処理部は、前記光源から第1光量の前記検出光が射出されたときに取得された前記画像データと、前記光源から前記第1光量よりも大きい第2光量の前記検出光が射出されたときに取得された前記画像データとに基づいて、前記特徴部画像及び前記メガネ反射画像を生成し、
前記光源は、異なる位置に配置された第1光源及び第2光源を含み、
前記第1光源から第1光量の前記検出光が射出され、前記第2光源から前記第2光量の前記検出光が射出され、
前記第1光源と前記第2光源とは前記検出光を交互に射出する、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の視線検出装置。 - 前記表示装置の表示画面と前記顔との距離データを取得する距離データ取得部を備え、
前記表示制御部は、前記距離データを前記表示装置に表示させる、
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の視線検出装置。 - 前記表示制御部は、前記表示装置の表示画面において寸法及び位置が固定されたガイド線を前記表示装置に表示させる、
請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の視線検出装置。 - 光源から射出された検出光が照射される被験者の顔の画像データを取得することと、
前記画像データを画像処理して前記顔の特徴部画像及び前記顔に装着されたメガネにおける前記光源の反射像を示すメガネ反射画像を生成することと、
前記特徴部画像と前記メガネ反射画像とが合成された合成画像において、前記特徴部画像と前記メガネ反射画像とを異なる表示形態で表示装置に表示させることと、
前記画像データに基づいて前記被験者の視線を検出することと、
を含む視線検出方法。 - コンピュータに、
光源から射出された検出光が照射される被験者の顔の画像データを取得することと、
前記画像データを画像処理して前記顔の特徴部画像及び前記顔に装着されたメガネにおける前記光源の反射像を示すメガネ反射画像を生成することと、
前記特徴部画像と前記メガネ反射画像とが合成された合成画像において、前記特徴部画像と前記メガネ反射画像とを異なる表示形態で表示装置に表示させることと、
前記画像データに基づいて前記被験者の視線を検出することと、
を実行させるコンピュータプログラム。
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