JPH08266476A - 眼球運動測定装置 - Google Patents
眼球運動測定装置Info
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- JPH08266476A JPH08266476A JP7073227A JP7322795A JPH08266476A JP H08266476 A JPH08266476 A JP H08266476A JP 7073227 A JP7073227 A JP 7073227A JP 7322795 A JP7322795 A JP 7322795A JP H08266476 A JPH08266476 A JP H08266476A
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- striation
- eyeball
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- eye movement
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/14—Arrangements specially adapted for eye photography
- A61B3/145—Arrangements specially adapted for eye photography by video means
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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- A61B3/113—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining or recording eye movement
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 眼球運動の測定において、瞳孔周囲の虹彩絞
理の位置解析前及び解析後の状態を異ならせて確認でき
るようにする。 【構成】 眼球中心及びその周囲に光を照射してその反
射により得られる瞳孔及び虹彩絞理の眼球画像から眼球
運動を算定する眼球運動測定装置において、眼球画像か
ら眼球の中心位置及び虹彩絞理の位置を演算すると共に
眼球運動の算定を行う制御部８ａ及び算定された眼球の
中心位置及び虹彩絞理の位置を記憶するＲＡＭ８ｃとを
有する画像信号処理部８と、虹彩絞理の位置解析前と解
析後において異なる状態で表示する表示部１１と、表示
された虹彩絞理の位置が正しくない場合、画面を停止さ
せる操作部１０とにより構成される。
理の位置解析前及び解析後の状態を異ならせて確認でき
るようにする。 【構成】 眼球中心及びその周囲に光を照射してその反
射により得られる瞳孔及び虹彩絞理の眼球画像から眼球
運動を算定する眼球運動測定装置において、眼球画像か
ら眼球の中心位置及び虹彩絞理の位置を演算すると共に
眼球運動の算定を行う制御部８ａ及び算定された眼球の
中心位置及び虹彩絞理の位置を記憶するＲＡＭ８ｃとを
有する画像信号処理部８と、虹彩絞理の位置解析前と解
析後において異なる状態で表示する表示部１１と、表示
された虹彩絞理の位置が正しくない場合、画面を停止さ
せる操作部１０とにより構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、眼球の動きを測定する
眼球運動測定装置に関する。
眼球運動測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、本願出願人等が発明した、眼球の
瞳孔の周囲に複数の赤外線を発光する光源を配置して点
滅させ、虹彩絞理と呼ばれる反射光を撮像して、瞳孔の
中心位置及び虹彩絞理の位置の変化から眼球の水平、垂
直および回旋成分を計算して眼球運動を測定する装置が
知られている（特開平４−１５０３２）。
瞳孔の周囲に複数の赤外線を発光する光源を配置して点
滅させ、虹彩絞理と呼ばれる反射光を撮像して、瞳孔の
中心位置及び虹彩絞理の位置の変化から眼球の水平、垂
直および回旋成分を計算して眼球運動を測定する装置が
知られている（特開平４−１５０３２）。
【０００３】図６は斯かる装置のブロック図であり、眼
球の瞳孔周囲付近に配置される複数の光源６０、眼球Ｅ
を撮像するビデオカメラ６１、このビデオカメラ６１を
制御するカメラ制御部６２及び光源６０の点滅を映像信
号に同期させる同期照明回路６３からなる撮像手段を、
ゴーグルに一体に構成している。また、撮像手段は、偏
光フィルタＦ１、Ｆ２を有し、眼球に光源６０から赤外
線を点滅させて照射し、瞳孔及び瞳孔の周囲で反射され
る虹彩絞理を撮像する。
球の瞳孔周囲付近に配置される複数の光源６０、眼球Ｅ
を撮像するビデオカメラ６１、このビデオカメラ６１を
制御するカメラ制御部６２及び光源６０の点滅を映像信
号に同期させる同期照明回路６３からなる撮像手段を、
ゴーグルに一体に構成している。また、撮像手段は、偏
光フィルタＦ１、Ｆ２を有し、眼球に光源６０から赤外
線を点滅させて照射し、瞳孔及び瞳孔の周囲で反射され
る虹彩絞理を撮像する。
【０００４】撮像された眼球画像は、カメラ制御部６２
を介してＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）６４により記
録される。６５はタイムベースコレクタで、ＶＴＲ６４
から再生される画像信号と次に述べる画像信号処理装置
側の同期信号のタイミングを合わせて画像の同期をと
る。
を介してＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）６４により記
録される。６５はタイムベースコレクタで、ＶＴＲ６４
から再生される画像信号と次に述べる画像信号処理装置
側の同期信号のタイミングを合わせて画像の同期をと
る。
【０００５】画像信号処理装置６６は、装置全体を制御
する制御回路部６６ａ、アナログの画像信号をデジタル
の画像信号に変換するＡ／Ｄ変換部６６ｂ、１フレーム
分の画像信号を記憶するＲＡＭから成るフレームバッフ
ァ６６ｃ、画像信号を２値化処理する２値化処理部６６
ｄ、瞳孔及び虹彩絞理の座標位置を算定する画像認識処
理部６６ｅ、算定された瞳孔及び虹彩絞理の座標位置に
基づいて、水平、垂直及び回施成分の眼球運動の算定を
行う演算部６６ｆ及び演算結果を記憶するメモリ６６ｇ
から構成される。また、画像信号処理装置６６には、所
要のフレーム数等のデータを設定するキーボード６７、
眼球画像や演算結果等を表示するディスプレイ６８及び
演算結果を必要に応じて記録するプリンタ６９が接続さ
れている。また、制御回路部６６ａには図示しないＲＯ
Ｍが内蔵されており、画面に表示された瞳孔及び虹彩絞
理の指定を行う際、方形状の指定枠（ウインド）を表示
するプログラムが制御プログラム内に予め組み込まれて
いる。このウインドにより表示される瞳孔及び虹彩絞理
を囲んで指定することにより画面上の座標位置が自動的
に算定されるようになっている。
する制御回路部６６ａ、アナログの画像信号をデジタル
の画像信号に変換するＡ／Ｄ変換部６６ｂ、１フレーム
分の画像信号を記憶するＲＡＭから成るフレームバッフ
ァ６６ｃ、画像信号を２値化処理する２値化処理部６６
ｄ、瞳孔及び虹彩絞理の座標位置を算定する画像認識処
理部６６ｅ、算定された瞳孔及び虹彩絞理の座標位置に
基づいて、水平、垂直及び回施成分の眼球運動の算定を
行う演算部６６ｆ及び演算結果を記憶するメモリ６６ｇ
から構成される。また、画像信号処理装置６６には、所
要のフレーム数等のデータを設定するキーボード６７、
眼球画像や演算結果等を表示するディスプレイ６８及び
演算結果を必要に応じて記録するプリンタ６９が接続さ
れている。また、制御回路部６６ａには図示しないＲＯ
Ｍが内蔵されており、画面に表示された瞳孔及び虹彩絞
理の指定を行う際、方形状の指定枠（ウインド）を表示
するプログラムが制御プログラム内に予め組み込まれて
いる。このウインドにより表示される瞳孔及び虹彩絞理
を囲んで指定することにより画面上の座標位置が自動的
に算定されるようになっている。
【０００６】斯かる構成において、眼球の虹彩絞理を撮
像して眼球運動を測定する場合、図７に示すフローチャ
ートに基づき処理を行っていた。即ち、光源６０、ビデ
オカメラ６１、カメラ制御部６２及び同期照明回路６３
を含むゴーグルを被検者の顔面に装着し、キーボード６
７によりシャッター速度、光源６０の照射時間幅及び照
射タイミング等を設定し（ステップＳ１）、眼球を撮影
する（ステップＳ２）。カメラ制御部６２で画像信号に
タイムコードを付加して（ステップＳ３）送出し、ＶＴ
Ｒ６４で記録される（ステップＳ４）。
像して眼球運動を測定する場合、図７に示すフローチャ
ートに基づき処理を行っていた。即ち、光源６０、ビデ
オカメラ６１、カメラ制御部６２及び同期照明回路６３
を含むゴーグルを被検者の顔面に装着し、キーボード６
７によりシャッター速度、光源６０の照射時間幅及び照
射タイミング等を設定し（ステップＳ１）、眼球を撮影
する（ステップＳ２）。カメラ制御部６２で画像信号に
タイムコードを付加して（ステップＳ３）送出し、ＶＴ
Ｒ６４で記録される（ステップＳ４）。
【０００７】次に、所要のフレーム数、例えば３０フレ
ームの数値をキーボード６７を介して設定し（ステップ
Ｓ５）、ＶＴＲ６４から再生される眼球画像を制御回路
部６６ａから制御信号が供給されるまで１フレーム目で
静止させる（ステップＳ６）。
ームの数値をキーボード６７を介して設定し（ステップ
Ｓ５）、ＶＴＲ６４から再生される眼球画像を制御回路
部６６ａから制御信号が供給されるまで１フレーム目で
静止させる（ステップＳ６）。
【０００８】ＶＴＲ６４の画像信号はタイムベースコレ
クタ６５により画像信号処理装置６６側の同期信号と同
期して出力される（ステップＳ７）。眼球画像信号は、
画像信号処理装置６６のＡ／Ｄ変換部６６ｂによりデジ
タル信号に変換され（ステップＳ８）、フレームバッフ
ァ６６ｃに記憶保持される（ステップＳ９）。
クタ６５により画像信号処理装置６６側の同期信号と同
期して出力される（ステップＳ７）。眼球画像信号は、
画像信号処理装置６６のＡ／Ｄ変換部６６ｂによりデジ
タル信号に変換され（ステップＳ８）、フレームバッフ
ァ６６ｃに記憶保持される（ステップＳ９）。
【０００９】フレーム数がｎ＝１（最初のフレーム）で
あれば（ステップＳ１０）、ディスプレイ６８の画面に
ウインドを眼球画像と共に表示して（ステップＳ１
１）、眼球の瞳孔及び対象とする虹彩絞理を手動により
あるいは自動的に指定する（ステップＳ１２）。この場
合、斯かる操作は１フレームのみ行えばよい。また、虹
彩絞理の指定は１つだけでなく、所要とする個数を指定
することができる。
あれば（ステップＳ１０）、ディスプレイ６８の画面に
ウインドを眼球画像と共に表示して（ステップＳ１
１）、眼球の瞳孔及び対象とする虹彩絞理を手動により
あるいは自動的に指定する（ステップＳ１２）。この場
合、斯かる操作は１フレームのみ行えばよい。また、虹
彩絞理の指定は１つだけでなく、所要とする個数を指定
することができる。
【００１０】ステップＳ１０でフレーム数がｎ＝１でな
いと判定された場合、次に説明するステップＳ１３に移
動して処理が行われる。また、フレームバッファ６６ｃ
から読み出されるデータは、２値化処理部６６ｄにより
明暗に対応した画像データ（輝度データ）に変えられ
る。
いと判定された場合、次に説明するステップＳ１３に移
動して処理が行われる。また、フレームバッファ６６ｃ
から読み出されるデータは、２値化処理部６６ｄにより
明暗に対応した画像データ（輝度データ）に変えられ
る。
【００１１】眼球中心位置と虹彩絞理位置が指定され、
明暗に分けられた１フレーム分のデータは、画像認識処
理部６６ｅで明点と暗点データを認識処理して眼球中心
（瞳孔中心）と虹彩絞理の追跡を行い、これらの位置座
標を算定（ステップＳ１３）し、メモリ６６ｇに記憶保
持する（ステップＳ１４）。
明暗に分けられた１フレーム分のデータは、画像認識処
理部６６ｅで明点と暗点データを認識処理して眼球中心
（瞳孔中心）と虹彩絞理の追跡を行い、これらの位置座
標を算定（ステップＳ１３）し、メモリ６６ｇに記憶保
持する（ステップＳ１４）。
【００１２】次に、フレーム数がステップＳ５で設定し
た設定値（ｎ＝３０）でない場合（ステップＳ１５）、
自動的にコマ送りがなされ（ステップＳ１６）、２フレ
ーム目の画像信号をＶＴＲ６４から再生させ、ステップ
Ｓ７に戻って上述した処理により解析され、設定したｎ
フレームまで処理を繰り返す。
た設定値（ｎ＝３０）でない場合（ステップＳ１５）、
自動的にコマ送りがなされ（ステップＳ１６）、２フレ
ーム目の画像信号をＶＴＲ６４から再生させ、ステップ
Ｓ７に戻って上述した処理により解析され、設定したｎ
フレームまで処理を繰り返す。
【００１３】このようにして、設定したｎフレームまで
の処理が終了すると、演算部６６ｆにおいて、眼球及び
虹彩絞理の位置の各解析データから、眼球中心の位置座
標の水平及び垂直方向の時間変化並びに回旋角度の時間
的な変化を演算することにより眼球運動を求め（ステッ
プＳ１７）、ディスプレイ６８に表示し（ステップＳ１
８）、その結果を必要に応じて（ステップＳ１９）プリ
ンタ６９により記録し（ステップＳ２０）、測定を終了
する。
の処理が終了すると、演算部６６ｆにおいて、眼球及び
虹彩絞理の位置の各解析データから、眼球中心の位置座
標の水平及び垂直方向の時間変化並びに回旋角度の時間
的な変化を演算することにより眼球運動を求め（ステッ
プＳ１７）、ディスプレイ６８に表示し（ステップＳ１
８）、その結果を必要に応じて（ステップＳ１９）プリ
ンタ６９により記録し（ステップＳ２０）、測定を終了
する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の眼球運動測定装置においては、設定されたフレ
ーム数まで自動的に位置の解析が行われるので、順次入
力される虹彩絞理を自動認識する解析の段階で真の位置
が特定されたか否か確認できない。このため、誤った虹
彩絞理の位置の解析データを含むことがあり、測定結果
の信頼性が低下する不都合があった。従って、本発明は
上記課題に鑑み、解析段階での虹彩絞理の位置を確認で
きる信頼性の高い眼球運動測定装置を提供することを目
的とする。
た従来の眼球運動測定装置においては、設定されたフレ
ーム数まで自動的に位置の解析が行われるので、順次入
力される虹彩絞理を自動認識する解析の段階で真の位置
が特定されたか否か確認できない。このため、誤った虹
彩絞理の位置の解析データを含むことがあり、測定結果
の信頼性が低下する不都合があった。従って、本発明は
上記課題に鑑み、解析段階での虹彩絞理の位置を確認で
きる信頼性の高い眼球運動測定装置を提供することを目
的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明の
眼球運動測定装置は、眼球中心及びその周囲に光を照射
してその反射により得られる瞳孔及び虹彩絞理の眼球画
像から眼球運動を算定する眼球運動測定装置において、
眼球画像から眼球の中心位置及び虹彩絞理の位置を演算
すると共に眼球運動の算定を行う制御手段及び算定され
た眼球の中心位置及び虹彩絞理の位置を記憶する記憶手
段とを有する画像信号処理手段と、虹彩絞理の位置解析
前と解析後において異なる状態で表示する表示手段と、
表示された虹彩絞理の位置が正しくない場合、画面を停
止させる操作手段とにより構成される。
眼球運動測定装置は、眼球中心及びその周囲に光を照射
してその反射により得られる瞳孔及び虹彩絞理の眼球画
像から眼球運動を算定する眼球運動測定装置において、
眼球画像から眼球の中心位置及び虹彩絞理の位置を演算
すると共に眼球運動の算定を行う制御手段及び算定され
た眼球の中心位置及び虹彩絞理の位置を記憶する記憶手
段とを有する画像信号処理手段と、虹彩絞理の位置解析
前と解析後において異なる状態で表示する表示手段と、
表示された虹彩絞理の位置が正しくない場合、画面を停
止させる操作手段とにより構成される。
【００１６】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
眼球運動測定装置において、表示手段は、位置解析後の
虹彩絞理を位置解析前の表示色と異なる色で表示するこ
とを特徴とする。
眼球運動測定装置において、表示手段は、位置解析後の
虹彩絞理を位置解析前の表示色と異なる色で表示するこ
とを特徴とする。
【００１７】請求項３に係る発明は、請求項１又は２記
載の眼球運動測定装置において、表示手段は、位置解析
後の虹彩絞理を点滅させて表示することを特徴とする。
載の眼球運動測定装置において、表示手段は、位置解析
後の虹彩絞理を点滅させて表示することを特徴とする。
【００１８】
【作用】請求項１に係る発明では、画像信号処理手段の
制御手段により、眼球画像から瞳孔及び虹彩絞理の位置
を算定し、これらの眼球の中心位置及び虹彩絞理に基づ
いて眼球運動の算定を行い、算定された眼球の中心位置
及び虹彩絞理の位置を記憶手段に記憶させる。表示手段
は、虹彩絞理の位置解析前及び解析後で異なる状態で表
示し、表示された眼球の虹彩絞理の位置が正しくない場
合、操作手段により画面を停止させるようにした。
制御手段により、眼球画像から瞳孔及び虹彩絞理の位置
を算定し、これらの眼球の中心位置及び虹彩絞理に基づ
いて眼球運動の算定を行い、算定された眼球の中心位置
及び虹彩絞理の位置を記憶手段に記憶させる。表示手段
は、虹彩絞理の位置解析前及び解析後で異なる状態で表
示し、表示された眼球の虹彩絞理の位置が正しくない場
合、操作手段により画面を停止させるようにした。
【００１９】請求項２に係る発明では、表示された虹彩
絞理の位置解析後の色を解析前の色と異なる色で表示す
る。
絞理の位置解析後の色を解析前の色と異なる色で表示す
る。
【００２０】請求項３に係る発明では、表示された虹彩
絞理の位置解析後、虹彩絞理を点滅表示させる。
絞理の位置解析後、虹彩絞理を点滅表示させる。
【００２１】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の眼球運動測定
装置の一実施例について説明する。図１は、本発明の実
施例の構成を示すブロック図である。図２は、図１の実
施例の処理を示すフローチャートである。図３は、異な
るフレームでの瞳孔と虹彩絞理位置の変化を示す。図４
は、図１の実施例による虹彩絞理の位置解析前及び解析
後の表示状態を示す。図５は、測定された眼球運動の、
水平、垂直及び回旋成分を示す図である。
装置の一実施例について説明する。図１は、本発明の実
施例の構成を示すブロック図である。図２は、図１の実
施例の処理を示すフローチャートである。図３は、異な
るフレームでの瞳孔と虹彩絞理位置の変化を示す。図４
は、図１の実施例による虹彩絞理の位置解析前及び解析
後の表示状態を示す。図５は、測定された眼球運動の、
水平、垂直及び回旋成分を示す図である。
【００２２】図１において、１はビデオカメラ、２はビ
デオカメラ１の電子シャッター速度等の制御を行うカメ
ラ制御部、３は赤外線を発光する、例えばＬＥＤから成
る光源、４はビデオカメラ１の画像信号に同期して光源
３を点滅させる同期回路である。Ｆ１及びＦ２は偏光フ
ィルタであり、撮像時に虹彩絞理以外の不要な反射光を
除去する。５はＶＴＲで、ビデオカメラ１により撮像さ
れた眼球画像信号を記録及び再生するＶＴＲ５の代わり
に、レーザディスク、ＣＤ或いは光磁気ディスク等のデ
ジタル記録装置を用いることもできる。これら、ビデオ
カメラ１、カメラ制御部２、光源３、同期回路４、偏光
フィルタＦ１及びＦ２は撮像部Ｐを構成し、前述した従
来例と同様にゴーグル等に一体的に構成することがで
き、使用時には眼球Ｅに近接して装着される。
デオカメラ１の電子シャッター速度等の制御を行うカメ
ラ制御部、３は赤外線を発光する、例えばＬＥＤから成
る光源、４はビデオカメラ１の画像信号に同期して光源
３を点滅させる同期回路である。Ｆ１及びＦ２は偏光フ
ィルタであり、撮像時に虹彩絞理以外の不要な反射光を
除去する。５はＶＴＲで、ビデオカメラ１により撮像さ
れた眼球画像信号を記録及び再生するＶＴＲ５の代わり
に、レーザディスク、ＣＤ或いは光磁気ディスク等のデ
ジタル記録装置を用いることもできる。これら、ビデオ
カメラ１、カメラ制御部２、光源３、同期回路４、偏光
フィルタＦ１及びＦ２は撮像部Ｐを構成し、前述した従
来例と同様にゴーグル等に一体的に構成することがで
き、使用時には眼球Ｅに近接して装着される。
【００２３】６はタイムベースコレクタ回路（ＴＢＣ）
で、ＶＴＲ５の同期信号と後述する画像信号処理部の同
期信号との同期を取る。７はアナログ−デジタル変換器
で、ＴＢＣ６から出力されるアナログ画像信号をデジタ
ル画像信号に変換する。ＶＴＲ５の代わりに上述したデ
ジタル記録装置を使用する場合は、アナログデジタル変
換器７は不要である。
で、ＶＴＲ５の同期信号と後述する画像信号処理部の同
期信号との同期を取る。７はアナログ−デジタル変換器
で、ＴＢＣ６から出力されるアナログ画像信号をデジタ
ル画像信号に変換する。ＶＴＲ５の代わりに上述したデ
ジタル記録装置を使用する場合は、アナログデジタル変
換器７は不要である。
【００２４】８は上述した画像信号処理部で、例えばＣ
ＰＵから成る制御部８ａ、１フレーム分の画像データを
記憶するＲＡＭ等から成るフレームメモリ８ｂ、設定デ
ータや処理データ等を一時的に記憶するＲＡＭ８ｃ、及
び制御プログラムが予め記憶されたＲＯＭ８ｄから構成
される。
ＰＵから成る制御部８ａ、１フレーム分の画像データを
記憶するＲＡＭ等から成るフレームメモリ８ｂ、設定デ
ータや処理データ等を一時的に記憶するＲＡＭ８ｃ、及
び制御プログラムが予め記憶されたＲＯＭ８ｄから構成
される。
【００２５】９は、例えばバッテリーバックアップされ
たＩＣカードやハードディスク等の外部記憶装置から成
る保存用メモリで、画像信号処理部８で算定された眼球
運動の計算データ等を記憶する。
たＩＣカードやハードディスク等の外部記憶装置から成
る保存用メモリで、画像信号処理部８で算定された眼球
運動の計算データ等を記憶する。
【００２６】１０は例えばキーボード等から成る操作部
で、眼球画像の瞳孔位置や虹彩絞理位置の指定、各種デ
ータの設定等を行う。また、１１は例えば液晶表示器等
から成る表示部で、眼球画像や眼球運動のデータ等を画
面上に表示する。
で、眼球画像の瞳孔位置や虹彩絞理位置の指定、各種デ
ータの設定等を行う。また、１１は例えば液晶表示器等
から成る表示部で、眼球画像や眼球運動のデータ等を画
面上に表示する。
【００２７】上記構成において、図２のフローチャート
に基づき眼球運動の処理動作を説明する。この場合、撮
像部Ｐを被検者に装着して被検者の眼球を撮像し、予め
ＶＴＲ５に記録しておくものとする。
に基づき眼球運動の処理動作を説明する。この場合、撮
像部Ｐを被検者に装着して被検者の眼球を撮像し、予め
ＶＴＲ５に記録しておくものとする。
【００２８】ＶＴＲ５に記録された眼球画像を再生し、
ＴＢＣ６によりビデオカメラ１との同期を取り、眼球画
像信号をアナログ−デジタル変換器７によりデジタル信
号に変換して画像信号処理部８に取り込み、表示部１１
の画面に表示させるが、制御部８ａの制御により１フレ
ーム目で静止させておく（ステップＳ１）。
ＴＢＣ６によりビデオカメラ１との同期を取り、眼球画
像信号をアナログ−デジタル変換器７によりデジタル信
号に変換して画像信号処理部８に取り込み、表示部１１
の画面に表示させるが、制御部８ａの制御により１フレ
ーム目で静止させておく（ステップＳ１）。
【００２９】取り込まれた１フレーム分の眼球の画像デ
ータはフレームメモリ８ｂに記憶し（ステップＳ２）、
このフレームメモリ８ｃから読み出された画像データ
は、フレーム数が「１」か否か判定される（ステップＳ
３）。フレームメモリ８ｃから画像データを読み出す
際、眼球の瞳孔及び虹彩絞理のデータは２値化処理され
て輝度データとして明暗の画像データに変換される。
ータはフレームメモリ８ｂに記憶し（ステップＳ２）、
このフレームメモリ８ｃから読み出された画像データ
は、フレーム数が「１」か否か判定される（ステップＳ
３）。フレームメモリ８ｃから画像データを読み出す
際、眼球の瞳孔及び虹彩絞理のデータは２値化処理され
て輝度データとして明暗の画像データに変換される。
【００３０】ステップＳ３において、フレーム数が
「１」であれば眼球画像を表示して眼球の中心（瞳孔）
と虹彩絞理を操作部１０を介して手動により又は自動的
に指定する（ステップ４）。この指定操作は、図６の従
来例において説明したと同様に、表示された眼球の瞳孔
と虹彩絞理の周囲を例えば大きさを変えることのできる
ウインド（方形の枠）で包囲して指定することにより行
われる。また、この指定操作は、１フレーム目のみ行え
ばよい。即ち、１フレーム目は、眼球及び虹彩絞理の中
心位置の変化を解析する基準となるので、それらの位置
を特定する指定操作が必要となるからである。第２フレ
ーム目以降は、第１フレームで特定された眼球中心位置
及び虹彩絞理の位置を基準にしてそれらの位置が自動的
に算定される。
「１」であれば眼球画像を表示して眼球の中心（瞳孔）
と虹彩絞理を操作部１０を介して手動により又は自動的
に指定する（ステップ４）。この指定操作は、図６の従
来例において説明したと同様に、表示された眼球の瞳孔
と虹彩絞理の周囲を例えば大きさを変えることのできる
ウインド（方形の枠）で包囲して指定することにより行
われる。また、この指定操作は、１フレーム目のみ行え
ばよい。即ち、１フレーム目は、眼球及び虹彩絞理の中
心位置の変化を解析する基準となるので、それらの位置
を特定する指定操作が必要となるからである。第２フレ
ーム目以降は、第１フレームで特定された眼球中心位置
及び虹彩絞理の位置を基準にしてそれらの位置が自動的
に算定される。
【００３１】指定された眼球の中心及び虹彩絞理から、
夫々の位置座標を算定する（ステップＳ５）。また、ス
テップＳ３において、フレーム数が「１」でないと判定
された場合、ステップＳ５により第１フレームの眼球及
び虹彩絞理の中心位置座標に基づいて、眼球及び虹彩絞
理の中心位置座標が計算される。第２フレーム以降の虹
彩絞理については、中心位置座標の算定に加えて後述す
る回旋角度も算定される。
夫々の位置座標を算定する（ステップＳ５）。また、ス
テップＳ３において、フレーム数が「１」でないと判定
された場合、ステップＳ５により第１フレームの眼球及
び虹彩絞理の中心位置座標に基づいて、眼球及び虹彩絞
理の中心位置座標が計算される。第２フレーム以降の虹
彩絞理については、中心位置座標の算定に加えて後述す
る回旋角度も算定される。
【００３２】図３は、眼球中心位置（瞳孔中心）及び虹
彩絞理の中心位置を求める場合の座標を示す。図３Ａ
は、第１フレームの眼球の中心位置座標（Ｘ1 、Ｙ1 ）
と虹彩絞理の中心位置座標（Ｕ1 、Ｖ1 ）を示し、図３
Ｂは、第ｎフレームの眼球の中心位置座標（Ｘｎ、Ｙ
ｎ）と虹彩絞理の中心位置座標（Ｕｎ、Ｖｎ）を示す。
図３Ｂの点線は、図３Ａに示した第１フレームの瞳孔及
び虹彩絞理の位置を示している。
彩絞理の中心位置を求める場合の座標を示す。図３Ａ
は、第１フレームの眼球の中心位置座標（Ｘ1 、Ｙ1 ）
と虹彩絞理の中心位置座標（Ｕ1 、Ｖ1 ）を示し、図３
Ｂは、第ｎフレームの眼球の中心位置座標（Ｘｎ、Ｙ
ｎ）と虹彩絞理の中心位置座標（Ｕｎ、Ｖｎ）を示す。
図３Ｂの点線は、図３Ａに示した第１フレームの瞳孔及
び虹彩絞理の位置を示している。
【００３３】各フレーム毎の水平方向及び垂直方向のズ
レは、第１フレームの瞳孔の中心位置座標を基準にし
て、夫々（Ｘn −Ｘ1 ）及び（Ｙn −Ｙ1 ）により求め
ることができる。また、図３Ｂに示すように、虹彩絞理
の回旋成分は、第１フレームの虹彩絞理が第ｎフレーム
で図示の位置に移動（回旋）た場合、瞳孔Ｅａの中心点
からの垂線を基準として回旋した角度をθとすれば、
レは、第１フレームの瞳孔の中心位置座標を基準にし
て、夫々（Ｘn −Ｘ1 ）及び（Ｙn −Ｙ1 ）により求め
ることができる。また、図３Ｂに示すように、虹彩絞理
の回旋成分は、第１フレームの虹彩絞理が第ｎフレーム
で図示の位置に移動（回旋）た場合、瞳孔Ｅａの中心点
からの垂線を基準として回旋した角度をθとすれば、
【００３４】
【数１】
【００３５】また、虹彩絞理を第１フレームで複数個、
例えばＭ個指定した場合、各虹彩絞理の角度θ1 〜θｍ
の平均値とする。この角度θの平均値は、（θ1 ＋θ2
＋・・・＋θｍ）／Ｍで求めることができる。
例えばＭ個指定した場合、各虹彩絞理の角度θ1 〜θｍ
の平均値とする。この角度θの平均値は、（θ1 ＋θ2
＋・・・＋θｍ）／Ｍで求めることができる。
【００３６】従って、第１フレームの眼球及び虹彩絞理
の中心位置座標を基準として算定された、第２フレーム
以降の眼球中心の位置座標及び虹彩絞理の位置座標並び
に回旋角度の経時的な変化を求めてプロットすれば、眼
球の水平、垂直及び回旋角度の変化を表すことができ
る。
の中心位置座標を基準として算定された、第２フレーム
以降の眼球中心の位置座標及び虹彩絞理の位置座標並び
に回旋角度の経時的な変化を求めてプロットすれば、眼
球の水平、垂直及び回旋角度の変化を表すことができ
る。
【００３７】図２に戻り、ステップＳ５で眼球と虹彩絞
理の中心位置座標及び虹彩絞理の回旋角度が計算された
ら、眼球及び追跡すべき虹彩絞理が表示部１１の画面に
表示されるので、操作者は、画面を見ながら虹彩絞理の
位置の確認作業を行う（ステップＳ６）。この場合、虹
彩絞理の表示色は、位置解析前の色と異なる色で表示す
るか、或いは位置解析前は虹彩絞理をブリンク（点滅）
しない状態で表示し、解析後にブリンクさせる。或い
は、色を変えてブリンクするようにしてもよい。
理の中心位置座標及び虹彩絞理の回旋角度が計算された
ら、眼球及び追跡すべき虹彩絞理が表示部１１の画面に
表示されるので、操作者は、画面を見ながら虹彩絞理の
位置の確認作業を行う（ステップＳ６）。この場合、虹
彩絞理の表示色は、位置解析前の色と異なる色で表示す
るか、或いは位置解析前は虹彩絞理をブリンク（点滅）
しない状態で表示し、解析後にブリンクさせる。或い
は、色を変えてブリンクするようにしてもよい。
【００３８】図４は、位置解析後の虹彩絞理Ｅｂに色付
した場合の第ｎ及び第（ｎ＋１）画面の例を示すもので
ある。図４Ａは、第ｎ画面の位置解析前及び解析後の画
像、図４Ｂは、第（ｎ＋１）画面の位置解析前及び解析
後の画像を夫々示す。このように位置解析後の虹彩絞理
Ｅｂを解析前の色と異なる色で表示することにより、一
瞥して処理されたことが判る。
した場合の第ｎ及び第（ｎ＋１）画面の例を示すもので
ある。図４Ａは、第ｎ画面の位置解析前及び解析後の画
像、図４Ｂは、第（ｎ＋１）画面の位置解析前及び解析
後の画像を夫々示す。このように位置解析後の虹彩絞理
Ｅｂを解析前の色と異なる色で表示することにより、一
瞥して処理されたことが判る。
【００３９】次に、操作者は、追跡したい虹彩絞理の位
置が正しいか否か表示部１１の画面に表示された眼球画
像を観測して判定し（ステップＳ７）、正しい場合、画
像データはＲＡＭ８ｃに保存（ステップＳ８）される。
この場合、虹彩絞理の位置が正しいときは、操作部１０
の例えばコレクトキーを操作して次の処理へ移行させる
こともできるが、例えば予め１秒間の時間を設定してお
き、１秒以内に操作部１０からエラーキー等による操作
をしない限り、正しい虹彩絞理のデータを自動的に入力
するようにしてもよい。このようにすれば、操作者のキ
ー操作が不要となり、画面の監視に専念できる。
置が正しいか否か表示部１１の画面に表示された眼球画
像を観測して判定し（ステップＳ７）、正しい場合、画
像データはＲＡＭ８ｃに保存（ステップＳ８）される。
この場合、虹彩絞理の位置が正しいときは、操作部１０
の例えばコレクトキーを操作して次の処理へ移行させる
こともできるが、例えば予め１秒間の時間を設定してお
き、１秒以内に操作部１０からエラーキー等による操作
をしない限り、正しい虹彩絞理のデータを自動的に入力
するようにしてもよい。このようにすれば、操作者のキ
ー操作が不要となり、画面の監視に専念できる。
【００４０】ステップＳ７において、虹彩絞理が追跡し
たい位置でない場合、操作者は、操作部１０を介して例
えばエラーキーの操作により、表示部１１に表示されて
いる眼球画像を静止させる（ステップＳ１１）。この場
合、ステップＳ２へ戻り、再度上記処理を行う。
たい位置でない場合、操作者は、操作部１０を介して例
えばエラーキーの操作により、表示部１１に表示されて
いる眼球画像を静止させる（ステップＳ１１）。この場
合、ステップＳ２へ戻り、再度上記処理を行う。
【００４１】ステップＳ８による画像データ保存後、次
のフレームデータがあるか否か判定し（ステップＳ
９）、フレームデータがある場合は、制御部８ａからＶ
ＴＲ５に制御信号が送られてコマ送りされ（ステップＳ
１０）、ステップＳ２へ戻って次のフレームデータを取
り込んで上記処理を行う。
のフレームデータがあるか否か判定し（ステップＳ
９）、フレームデータがある場合は、制御部８ａからＶ
ＴＲ５に制御信号が送られてコマ送りされ（ステップＳ
１０）、ステップＳ２へ戻って次のフレームデータを取
り込んで上記処理を行う。
【００４２】ステップＳ９で次のフレームデータがない
と判定された場合には、制御部８ａはＲＡＭ８ｃに記憶
されている解析されたフレームデータを読み出して、眼
球（瞳孔）中心の位置座標データの水平及び垂直成分の
時間変化を演算し、且つ虹彩絞理の位置座標データの回
旋角度の時間変化を演算して眼球運動を求め（ステップ
Ｓ１２）、表示部１１に送出して画面に表示し、或いは
保存用メモリ９に記憶させて測定を終了する。
と判定された場合には、制御部８ａはＲＡＭ８ｃに記憶
されている解析されたフレームデータを読み出して、眼
球（瞳孔）中心の位置座標データの水平及び垂直成分の
時間変化を演算し、且つ虹彩絞理の位置座標データの回
旋角度の時間変化を演算して眼球運動を求め（ステップ
Ｓ１２）、表示部１１に送出して画面に表示し、或いは
保存用メモリ９に記憶させて測定を終了する。
【００４３】ステップＳ１２による眼球運動の測定結果
は、図５に示すようにグラフに表すことができる。図５
Ａは、眼球（瞳孔）中心位置からの眼球の水平方向の運
動を示し、図５Ｂは、眼球の垂直方向の運動を示し、図
５Ｃは、眼球の回旋運動を夫々示している。
は、図５に示すようにグラフに表すことができる。図５
Ａは、眼球（瞳孔）中心位置からの眼球の水平方向の運
動を示し、図５Ｂは、眼球の垂直方向の運動を示し、図
５Ｃは、眼球の回旋運動を夫々示している。
【００４４】上述の実施例においては、解析前と解析後
の虹彩絞理の表示状態のみを変えるようにしたが、眼球
の瞳孔の表示状態も解析前と解析後で変えるようにして
もよい。例えば解析前に黒画像で表示される瞳孔を、解
析後に水色で表示することもできる。
の虹彩絞理の表示状態のみを変えるようにしたが、眼球
の瞳孔の表示状態も解析前と解析後で変えるようにして
もよい。例えば解析前に黒画像で表示される瞳孔を、解
析後に水色で表示することもできる。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１〜
３記載の眼球運動測定装置によれば、フレーム毎に虹彩
絞理が異なる状態で表示されて確認できるので、得られ
るデータの誤りが低減され、眼球運動測定結果の信頼性
が向上する利点がある。
３記載の眼球運動測定装置によれば、フレーム毎に虹彩
絞理が異なる状態で表示されて確認できるので、得られ
るデータの誤りが低減され、眼球運動測定結果の信頼性
が向上する利点がある。
【図１】本発明の眼球運動測定装置の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】図１の実施例の処理動作を示すフローチャート
である。
である。
【図３】異なるフレームでの瞳孔と虹彩絞理位置の変化
を示す。
を示す。
【図４】図１の実施例による虹彩絞理の位置解析前及び
解析後の表示状態を示す。
解析後の表示状態を示す。
【図５】図１の実施例により測定された眼球運動の水
平、垂直及び回旋成分のグラフを示す図である。
平、垂直及び回旋成分のグラフを示す図である。
【図６】従来例を示すブロック図である。
【図７】図６の処理を示すフローチャートである。
【図８】図７の続きを示すフローチャートである。
１ ビデオカメラ ２ カメラ制御部 ３ 光源 ４ 同期回路 ５ ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ） ６ タイムベースコレクタ（ＴＢＣ） ７ アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ） ８ 画像信号処理部（画像信号処理手段） ８ａ 制御部（制御手段） ８ｂ フレームメモリ ８ｃ ＲＡＭ（記憶手段） ８ｄ ＲＯＭ ９ 保存用メモリ １０ 操作部（操作手段） １１ 表示部（表示手段） Ｅ 眼球 Ｅａ 瞳孔 Ｅｂ 虹彩絞理 Ｐ 撮像部 Ｆ１、Ｆ２ 偏光フィルタ
Claims (3)
- 【請求項１】 眼球中心及びその周囲に光を照射してそ
の反射により得られる瞳孔及び虹彩絞理の眼球画像から
眼球運動を算定する眼球運動測定装置において、 上記眼球画像から眼球の中心位置及び虹彩絞理の位置を
演算すると共に眼球運動の算定を行う制御手段及び算定
された眼球の上記中心位置及び虹彩絞理の位置を記憶す
る記憶手段とを有する画像信号処理手段と、 上記虹彩絞理の位置解析前と解析後において異なる状態
で表示する表示手段と、 上記表示された虹彩絞理の位置が正しくない場合、画面
を停止させる操作手段とを具えることを特徴とする眼球
運動測定装置。 - 【請求項２】 上記表示手段は、位置解析後の上記虹彩
絞理を位置解析前の表示色と異なる色で表示する請求項
１記載の眼球運動測定装置。 - 【請求項３】 上記表示手段は、位置解析後の上記虹彩
絞理を点滅させて表示する請求項１又は２記載の眼球運
動測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7073227A JPH08266476A (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 眼球運動測定装置 |
| US08/623,863 US5614967A (en) | 1995-03-30 | 1996-03-29 | Eye movement analysis system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7073227A JPH08266476A (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 眼球運動測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08266476A true JPH08266476A (ja) | 1996-10-15 |
Family
ID=13512094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7073227A Pending JPH08266476A (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 眼球運動測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5614967A (ja) |
| JP (1) | JPH08266476A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021144764A (ja) * | 2017-11-29 | 2021-09-24 | 日本電気株式会社 | 情報処理システム、情報処理方法及び記憶媒体 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09262211A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-07 | Canon Inc | 眼科撮影装置 |
| US6069967A (en) * | 1997-11-04 | 2000-05-30 | Sensar, Inc. | Method and apparatus for illuminating and imaging eyes through eyeglasses |
| US5892566A (en) * | 1998-01-20 | 1999-04-06 | Bullwinkel; Paul E. | Fiber optic eye-tracking system |
| KR100320188B1 (ko) * | 1999-03-23 | 2002-01-10 | 구자홍 | 홍채인식 시스템의 위조 판별방법 |
| DE19954047B4 (de) * | 1999-10-29 | 2004-08-05 | Chronos Vision Gmbh | Verfahren und Anordnung zum Erfassen von mehrdimensionalen Augenbewegungen sowie Markierungs-Tinktur hierfür |
| US6113237A (en) * | 1999-12-06 | 2000-09-05 | Ober; Jan Krzysztof | Adaptable eye movement measurement device |
| EP1210002B1 (en) * | 2000-04-19 | 2007-12-12 | Alcon RefractiveHorizons, Inc. | Eye registration control method |
| US6929638B2 (en) * | 2000-04-19 | 2005-08-16 | Alcon Refractivehorizons, Inc. | Eye registration and astigmatism alignment control systems and method |
| WO2002022005A1 (fr) * | 2000-09-11 | 2002-03-21 | Kowa Kabushiki Kaisha | Dispositif permettant de photographier un oeil a examiner |
| JP2002352229A (ja) * | 2001-05-30 | 2002-12-06 | Mitsubishi Electric Corp | 顔部位検出装置 |
| KR100842501B1 (ko) * | 2002-02-21 | 2008-07-01 | 엘지전자 주식회사 | 홍채 인식 시스템의 눈위치 표시장치 |
| JP4256342B2 (ja) * | 2002-05-30 | 2009-04-22 | ヴィズイクス・インコーポレーテッド | 眼の第１画像と眼の第２画像とを重ね合わせるシステム |
| US7872635B2 (en) * | 2003-05-15 | 2011-01-18 | Optimetrics, Inc. | Foveated display eye-tracking system and method |
| US7481536B2 (en) * | 2004-02-19 | 2009-01-27 | Amo Manufacturing Usa, Llc | Methods and systems for differentiating left and right eye images |
| US7986816B1 (en) * | 2006-09-27 | 2011-07-26 | University Of Alaska | Methods and systems for multiple factor authentication using gaze tracking and iris scanning |
| WO2014111924A1 (en) * | 2013-01-15 | 2014-07-24 | Poow Innovation Ltd. | Dynamic icons |
| US10993613B2 (en) | 2018-12-21 | 2021-05-04 | Welch Allyn, Inc. | Fundus image capturing |
| CN118466746A (zh) * | 2022-05-20 | 2024-08-09 | 荣耀终端有限公司 | 一种显示方法和电子设备 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2987450B2 (ja) * | 1990-05-08 | 1999-12-06 | 八木 聰明 | 眼球運動測定装置 |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP7073227A patent/JPH08266476A/ja active Pending
-
1996
- 1996-03-29 US US08/623,863 patent/US5614967A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021144764A (ja) * | 2017-11-29 | 2021-09-24 | 日本電気株式会社 | 情報処理システム、情報処理方法及び記憶媒体 |
| US11776316B2 (en) | 2017-11-29 | 2023-10-03 | Nec Corporation | Information processing system, information processing method, and storage medium |
| US11776318B2 (en) | 2017-11-29 | 2023-10-03 | Nec Corporation | Information processing system, information processing method, and storage medium |
| US11776317B2 (en) | 2017-11-29 | 2023-10-03 | Nec Corporation | Information processing system, information processing method, and storage medium |
| US11783631B2 (en) | 2017-11-29 | 2023-10-10 | Nec Corporation | Information processing system, information processing method, and storage medium |
| US12094248B2 (en) | 2017-11-29 | 2024-09-17 | Nec Corporation | Information processing system, information processing method, and storage medium |
| US12118826B2 (en) | 2017-11-29 | 2024-10-15 | Nec Corporation | Information processing system, information processing method, and storage medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5614967A (en) | 1997-03-25 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021001 |