JPH0846836A - 視線検出方法及び装置並びに撮像装置 - Google Patents
視線検出方法及び装置並びに撮像装置Info
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- JPH0846836A JPH0846836A JP6178566A JP17856694A JPH0846836A JP H0846836 A JPH0846836 A JP H0846836A JP 6178566 A JP6178566 A JP 6178566A JP 17856694 A JP17856694 A JP 17856694A JP H0846836 A JPH0846836 A JP H0846836A
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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
- A61B3/113—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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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
- G03B13/02—Viewfinders
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/63—Control of cameras or camera modules by using electronic viewfinders
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- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B2213/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
- G03B2213/02—Viewfinders
- G03B2213/025—Sightline detection
Abstract
(57)【要約】
【目的】 注視点の検出誤差を軽減する視線検出方法、
装置並びにこれを用いた撮像装置を得る。 【構成】 注視点検出回路４０６は、光源４０６の光を
眼４０５で角膜反射させ、その反射像から得られる情報
を用いてファインダ画面４０２上の注視点を検出する。
検出が正常に行われたときは、用いた情報をメモリ４６
５に記憶しておく。次に注視点検出を行ったとき検出に
必要な情報が充分に得られなかったりあるいは検出した
注視点の誤差が大きいなど、正常な検出が行われなかっ
た場合は、メモリ４６５の情報を補正情報として用い注
視点検出を行う。 【効果】 検出に必要な情報が充分に得られない状況下
でも検出誤差を軽減することができる。
装置並びにこれを用いた撮像装置を得る。 【構成】 注視点検出回路４０６は、光源４０６の光を
眼４０５で角膜反射させ、その反射像から得られる情報
を用いてファインダ画面４０２上の注視点を検出する。
検出が正常に行われたときは、用いた情報をメモリ４６
５に記憶しておく。次に注視点検出を行ったとき検出に
必要な情報が充分に得られなかったりあるいは検出した
注視点の誤差が大きいなど、正常な検出が行われなかっ
た場合は、メモリ４６５の情報を補正情報として用い注
視点検出を行う。 【効果】 検出に必要な情報が充分に得られない状況下
でも検出誤差を軽減することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はビデオカメラ等に備えら
れる視線検出方法及び装置並びにこの装置を用いた撮像
装置に関するものである。
れる視線検出方法及び装置並びにこの装置を用いた撮像
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ビデオカメラ等に備えられた
視線検出装置によって、ビデオカメラのファインダ画面
に表示されたズーム、フェード等の機能を意味する指標
を視線で選択して上記機能を働かせたり、上記ファイン
ダ画面の注視点にフォーカスを合わせたりするいわゆる
視線入力機能がある。その原理を以下に説明する。図８
（ｃ）は視線検出方法の原理図（上面図）、図８（ｄ）
は視線検出方法の原理図（側面図）である。図８におい
て、７０６ａ、７０６ｂは観察者に対して不感の赤外光
を放射するダイオード（以下ＩＲＥＤと言う）等の光源
であり、各光源７０６ａ、７０６ｂは結像レンズ７１１
の光軸に対してｘ方向（水平方向）に略対象に（図８
（ｃ））、またｙ方向（垂直方向）にはやや下側に（図
８（ｄ））配置され、観察者の眼球７０８を発散照明し
ている。眼球７０８で反射した照明光の一部は結像レン
ズ７１１によってイメージセンサ７１２に結像する。図
８（ａ）はイメージセンサ７１２に投影される眼球像の
概略図。図８（ｂ）はイメージセンサ７１２の出力強度
図である。
視線検出装置によって、ビデオカメラのファインダ画面
に表示されたズーム、フェード等の機能を意味する指標
を視線で選択して上記機能を働かせたり、上記ファイン
ダ画面の注視点にフォーカスを合わせたりするいわゆる
視線入力機能がある。その原理を以下に説明する。図８
（ｃ）は視線検出方法の原理図（上面図）、図８（ｄ）
は視線検出方法の原理図（側面図）である。図８におい
て、７０６ａ、７０６ｂは観察者に対して不感の赤外光
を放射するダイオード（以下ＩＲＥＤと言う）等の光源
であり、各光源７０６ａ、７０６ｂは結像レンズ７１１
の光軸に対してｘ方向（水平方向）に略対象に（図８
（ｃ））、またｙ方向（垂直方向）にはやや下側に（図
８（ｄ））配置され、観察者の眼球７０８を発散照明し
ている。眼球７０８で反射した照明光の一部は結像レン
ズ７１１によってイメージセンサ７１２に結像する。図
８（ａ）はイメージセンサ７１２に投影される眼球像の
概略図。図８（ｂ）はイメージセンサ７１２の出力強度
図である。
【０００３】以下各図を用いて視線の検出方法を説明す
る。まず水平面で考えると、図８において、光源７０６
ｂより放射された赤外光は図８（ｃ）のように観察者の
眼球７０８の角膜７１０を照明する。このとき角膜７１
０の表面で反射した赤外光により形成される角膜反射像
ｄ（虚像）は結像レンズ７１１により集光され、イメー
ジセンサ７１２上の位置ｄ′に結像する。同様に光源７
０６ａにより放射された赤外光は眼球の角膜７１０を照
明する。このとき角膜７１０の表面で反射した赤外光に
より形成された角膜反射像ｅ（虚像）は、結像レンズ７
１１により集光され、イメージセンサ７１２上の位置
ｅ′に結像する。
る。まず水平面で考えると、図８において、光源７０６
ｂより放射された赤外光は図８（ｃ）のように観察者の
眼球７０８の角膜７１０を照明する。このとき角膜７１
０の表面で反射した赤外光により形成される角膜反射像
ｄ（虚像）は結像レンズ７１１により集光され、イメー
ジセンサ７１２上の位置ｄ′に結像する。同様に光源７
０６ａにより放射された赤外光は眼球の角膜７１０を照
明する。このとき角膜７１０の表面で反射した赤外光に
より形成された角膜反射像ｅ（虚像）は、結像レンズ７
１１により集光され、イメージセンサ７１２上の位置
ｅ′に結像する。
【０００４】また虹彩７０４（図８（ａ））で囲まれた
瞳孔７０１のエッヂａ、ｂからの光束は結像レンズ７１
１を介してイメージセンサ７１２上の位置ａ′、ｂ′に
上記端部ａ、ｂの像を結像する。結像レンズ７１１の光
軸に対する眼球７０８の光軸の回転角θが小さい場合、
瞳孔７０１のエッヂａ、ｂのｘ座標をｘａ、ｘｂとする
と、ｘａ、ｘｂはイメージセンサ７１２上で多数点を求
めることができる（図８中の×印）。そこでまず円の最
小自乗法等によって瞳孔中心ｘｃを算出する。一方角膜
７１０の曲率中心ｏのｘ座標をｘｏとすると、眼球７０
８の光軸に対する回転角θｘは、 ｏｃ＊ｓｉｎθｘ＝ｘｃ−ｘｏ ………（１） となる。また、角膜反射像ｄとｅの中点ｋに所定の補正
値δｘを考慮してｘｏを求めると、 ｘｋ＝（ｘｄ＋ｘｅ）／２ ｘｏ＝（ｘｄ＋ｘｅ）／２＋δｘ ………（２） ここでδｘは装置の設置方法／眼球距離から幾何学的に
求められる数値であり、その算出方法は省略する。
瞳孔７０１のエッヂａ、ｂからの光束は結像レンズ７１
１を介してイメージセンサ７１２上の位置ａ′、ｂ′に
上記端部ａ、ｂの像を結像する。結像レンズ７１１の光
軸に対する眼球７０８の光軸の回転角θが小さい場合、
瞳孔７０１のエッヂａ、ｂのｘ座標をｘａ、ｘｂとする
と、ｘａ、ｘｂはイメージセンサ７１２上で多数点を求
めることができる（図８中の×印）。そこでまず円の最
小自乗法等によって瞳孔中心ｘｃを算出する。一方角膜
７１０の曲率中心ｏのｘ座標をｘｏとすると、眼球７０
８の光軸に対する回転角θｘは、 ｏｃ＊ｓｉｎθｘ＝ｘｃ−ｘｏ ………（１） となる。また、角膜反射像ｄとｅの中点ｋに所定の補正
値δｘを考慮してｘｏを求めると、 ｘｋ＝（ｘｄ＋ｘｅ）／２ ｘｏ＝（ｘｄ＋ｘｅ）／２＋δｘ ………（２） ここでδｘは装置の設置方法／眼球距離から幾何学的に
求められる数値であり、その算出方法は省略する。
【０００５】よって、（１）式を（２）式へ代入しθｘ
を求めると、 θｘ＝ａｒｃｓｉｎ［［ｘｃ−｛（ｘｄ＋ｘｅ）／２＋δｘ｝］／ｏｃ］ ………（３） さらにイメージセンサ上に投射された各々の特徴を、′
（ダッシュ）をつけて（４）式に書き換えると、 θｘ＝ａｒｃｓｉｎ［［ｘｃ′−｛（ｘｄ′＋ｘｅ′）／２＋δｘ′｝］／ｏ ｃ／β］ ………（４） となる。ここでβは結像レンズ７１１に対する眼球の距
離ｓｚｅにより決まる倍率で、実際は角膜反射像の間隔
｜ｘｄ′−ｘｅ′｜ の関数として求められる。
を求めると、 θｘ＝ａｒｃｓｉｎ［［ｘｃ−｛（ｘｄ＋ｘｅ）／２＋δｘ｝］／ｏｃ］ ………（３） さらにイメージセンサ上に投射された各々の特徴を、′
（ダッシュ）をつけて（４）式に書き換えると、 θｘ＝ａｒｃｓｉｎ［［ｘｃ′−｛（ｘｄ′＋ｘｅ′）／２＋δｘ′｝］／ｏ ｃ／β］ ………（４） となる。ここでβは結像レンズ７１１に対する眼球の距
離ｓｚｅにより決まる倍率で、実際は角膜反射像の間隔
｜ｘｄ′−ｘｅ′｜ の関数として求められる。
【０００６】次に垂直面で考えると、図８（ｄ）の様な
構成となる。ここで２個のＩＲＥＤ７０６ａ、７０６ｂ
により生じる角膜反射像は同じ垂直位置に発生し、この
座標をｙｉとする。眼球７０８の回転角θｙの算出方法
は水平面の時とほぼ同一であるが（２）式のみ異なり、
角膜曲率中心ｏのｙ座標をｙｏとすると、 ｙｏ＝ｙｉ＋δｙ ………（５） ここでδｙは装置の配置方法、眼球距離等から幾何学に
求められる数値であり、その算出法は省略する。よって
垂直方向の回転角θｙは、 θｙ＝ａｒｃｓｉｎ［［ｙｃ′−（ｙｉ′＋δｙ′）］／ｏｃ／β］ ………（６） となる。ｙｃ′は瞳孔中心の垂直方向のイメージセンサ
上の座標である。
構成となる。ここで２個のＩＲＥＤ７０６ａ、７０６ｂ
により生じる角膜反射像は同じ垂直位置に発生し、この
座標をｙｉとする。眼球７０８の回転角θｙの算出方法
は水平面の時とほぼ同一であるが（２）式のみ異なり、
角膜曲率中心ｏのｙ座標をｙｏとすると、 ｙｏ＝ｙｉ＋δｙ ………（５） ここでδｙは装置の配置方法、眼球距離等から幾何学に
求められる数値であり、その算出法は省略する。よって
垂直方向の回転角θｙは、 θｙ＝ａｒｃｓｉｎ［［ｙｃ′−（ｙｉ′＋δｙ′）］／ｏｃ／β］ ………（６） となる。ｙｃ′は瞳孔中心の垂直方向のイメージセンサ
上の座標である。
【０００７】さらに、ビデオカメラのファインダ画面上
の位置座標（ｘｎ，ｙｎ）はファインダ光学系で決まる
定数ｍを用いると、水平面上、垂直面上それぞれ、 ｘｎ＝ｍ＊ａｒｃｓｉｎ［［ｘｃ′−｛（ｘｄ′＋ｘｅ′）／２＋δｘ′｝］ ／ｏｃ／β｝ ………（７） ｙｎ＝ｍ＊ａｒｃｓｉｎ［［ｙｃ′−｛（ｙｉ′＋δｙ′）］／ｏｃ／β｝ ………（８） となる。
の位置座標（ｘｎ，ｙｎ）はファインダ光学系で決まる
定数ｍを用いると、水平面上、垂直面上それぞれ、 ｘｎ＝ｍ＊ａｒｃｓｉｎ［［ｘｃ′−｛（ｘｄ′＋ｘｅ′）／２＋δｘ′｝］ ／ｏｃ／β｝ ………（７） ｙｎ＝ｍ＊ａｒｃｓｉｎ［［ｙｃ′−｛（ｙｉ′＋δｙ′）］／ｏｃ／β｝ ………（８） となる。
【０００８】図８（ａ）（ｂ）で明らかなように、瞳孔
エッジの検出はイメージセンサ出力波形の立ち上がり
（ｘｂ′）、立ち下がり（ｘａ′）を利用する。また、
角膜反射像の座標は鋭い立ち上がり部（ｘｅ′及びｘ
ｄ′）を利用する。
エッジの検出はイメージセンサ出力波形の立ち上がり
（ｘｂ′）、立ち下がり（ｘａ′）を利用する。また、
角膜反射像の座標は鋭い立ち上がり部（ｘｅ′及びｘ
ｄ′）を利用する。
【０００９】次に上述の視線検出原理を用いた視線検出
装置の一例として視線スイッチの例を説明する。図９は
視線スイッチ機能を持つビデオカメラの一例を示す概略
構成図である。図９に示したビデオカメラは、ズームレ
ンズを備え被写体を撮像するレンズ撮像系４０１と、フ
ァインダ画面４０２を備えレンズ撮像系４０１により撮
像される被写体を観察するためのファインダ４０３と、
このファインダ４０３の前に配置された接眼レンズ４０
４と、撮影者の眼４０５の視線を検出する視線検出手段
４０６と、フォーカスエリアの概略を表すＡＦ枠、後述
する視線スイッチの指標、その他テープカウンタや撮影
モードなど撮影者に必要な情報等をファインダ画面４０
２へ表示する表示回路４０７と、このカメラの各部を制
御するシステムコントロール手段４０８と、後述する視
線スイッチの指標を表示するファインダ画面４０２上の
座標を記憶しておくメモリ４０９と、レンズ撮像系４０
１と表示回路４０７の各出力を加算する加算器４１０と
を有して概略構成されている。
装置の一例として視線スイッチの例を説明する。図９は
視線スイッチ機能を持つビデオカメラの一例を示す概略
構成図である。図９に示したビデオカメラは、ズームレ
ンズを備え被写体を撮像するレンズ撮像系４０１と、フ
ァインダ画面４０２を備えレンズ撮像系４０１により撮
像される被写体を観察するためのファインダ４０３と、
このファインダ４０３の前に配置された接眼レンズ４０
４と、撮影者の眼４０５の視線を検出する視線検出手段
４０６と、フォーカスエリアの概略を表すＡＦ枠、後述
する視線スイッチの指標、その他テープカウンタや撮影
モードなど撮影者に必要な情報等をファインダ画面４０
２へ表示する表示回路４０７と、このカメラの各部を制
御するシステムコントロール手段４０８と、後述する視
線スイッチの指標を表示するファインダ画面４０２上の
座標を記憶しておくメモリ４０９と、レンズ撮像系４０
１と表示回路４０７の各出力を加算する加算器４１０と
を有して概略構成されている。
【００１０】上記視線検出手段４０６は、撮影者の眼４
０５に赤外光を照射する赤外発光ダイオード４６０と、
可視光を透過し赤外光を反射するダイクロイックミラー
４６１と、このダイクロイックミラー４６１で反射され
た赤外光を集光する集光レンズ４６２と、この集光レン
ズ４６２により集光された赤外光を電気信号に変換する
光電変換素子４６３と、この光電変換素子４６３上の撮
影者の眼４０５の像を基に、撮影者のファインダ画面４
０２上の注視点を求める注視点検出回路４６４とを具備
している。
０５に赤外光を照射する赤外発光ダイオード４６０と、
可視光を透過し赤外光を反射するダイクロイックミラー
４６１と、このダイクロイックミラー４６１で反射され
た赤外光を集光する集光レンズ４６２と、この集光レン
ズ４６２により集光された赤外光を電気信号に変換する
光電変換素子４６３と、この光電変換素子４６３上の撮
影者の眼４０５の像を基に、撮影者のファインダ画面４
０２上の注視点を求める注視点検出回路４６４とを具備
している。
【００１１】ダイクロイックミラー４６１は、可視光を
透過するため、撮影者が接眼レンズ４０４を通してファ
インダ画面４０２を観察できるようになっている。ま
た、ダイクロイックミラー４６１は、赤外光を反射する
ため、赤外発光ダイオード４６０によって照射された眼
４０５の反射像を反射して、集光レンズ４６２で集光さ
れて光電変換素子４６３上に像を結ぶようになってい
る。
透過するため、撮影者が接眼レンズ４０４を通してファ
インダ画面４０２を観察できるようになっている。ま
た、ダイクロイックミラー４６１は、赤外光を反射する
ため、赤外発光ダイオード４６０によって照射された眼
４０５の反射像を反射して、集光レンズ４６２で集光さ
れて光電変換素子４６３上に像を結ぶようになってい
る。
【００１２】注視点検出回路４６４は、光電変換素子４
６３上の撮影者の眼４０５の像を基に、前述した原理
や、特開平１−２４１５１１号公報、２−３２３１２号
公報等によって開示されたアルゴリズムに従い撮影者の
ファインダ画面４０２上の注視点を求めるものである。
６３上の撮影者の眼４０５の像を基に、前述した原理
や、特開平１−２４１５１１号公報、２−３２３１２号
公報等によって開示されたアルゴリズムに従い撮影者の
ファインダ画面４０２上の注視点を求めるものである。
【００１３】次に、本従来例のビデオカメラのファイン
ダ４０３に搭載されている視線スイッチの機能について
説明する。このファインダ画面４０２の表示例の模式図
を図１０に示す。同図に示すように、アルファベット
「Ｗ」、「Ｔ」、「Ｆ」で示す互いに異なる動作機能を
意味する指標５０１（５０１ａ、５０１ｂ、５０１ｃ）
からなるメニューが表示されている。ここで例えば
「Ｗ」はワイド側へのズーミング、「Ｔ」はテレ側への
ズーミング、「Ｆ」はフェードの動作をそれぞれ示すも
のとする。また右下の数字５０２は視線スイッチの機能
ではなく例えば日付等である。
ダ４０３に搭載されている視線スイッチの機能について
説明する。このファインダ画面４０２の表示例の模式図
を図１０に示す。同図に示すように、アルファベット
「Ｗ」、「Ｔ」、「Ｆ」で示す互いに異なる動作機能を
意味する指標５０１（５０１ａ、５０１ｂ、５０１ｃ）
からなるメニューが表示されている。ここで例えば
「Ｗ」はワイド側へのズーミング、「Ｔ」はテレ側への
ズーミング、「Ｆ」はフェードの動作をそれぞれ示すも
のとする。また右下の数字５０２は視線スイッチの機能
ではなく例えば日付等である。
【００１４】次にシステムコントロール手段４０８の動
作の一例を図１１の流れ図に従って具体的に説明する。
それぞれの視線スイッチの指標を含む所定の範囲の座標
群はそれぞれメモリ４０９に記憶されており、各座標群
は各指標の図１０に示した範囲の座標を全て含む。これ
らの座標群を例えばワイドはα、テレはβ、フェードは
γとする。まずビデオカメラのパワーがｏｎされると
（ステップＳ６０１、以下ステップを省略する）、変数
ｌ、ｍ、ｎが０にリセットされ（Ｓ６０２）、視線スイ
ッチの準備ができる。変数ｌ、ｍ、ｎはそれぞれ撮影者
の注視点が座標群αのいずれかの座標、座標群βのいず
れかの座標、座標群γのいずれかの座標と一致した回数
をカウントする変数である。システムコントロール手段
４０８は、撮影者がファインダ４０３を覗き視線検出が
正常に行われている間（Ｓ６０３）、絶えず撮影者のフ
ァインダ画面４０２上の注視点座標を視線検出回路４６
４から受け取っている。
作の一例を図１１の流れ図に従って具体的に説明する。
それぞれの視線スイッチの指標を含む所定の範囲の座標
群はそれぞれメモリ４０９に記憶されており、各座標群
は各指標の図１０に示した範囲の座標を全て含む。これ
らの座標群を例えばワイドはα、テレはβ、フェードは
γとする。まずビデオカメラのパワーがｏｎされると
（ステップＳ６０１、以下ステップを省略する）、変数
ｌ、ｍ、ｎが０にリセットされ（Ｓ６０２）、視線スイ
ッチの準備ができる。変数ｌ、ｍ、ｎはそれぞれ撮影者
の注視点が座標群αのいずれかの座標、座標群βのいず
れかの座標、座標群γのいずれかの座標と一致した回数
をカウントする変数である。システムコントロール手段
４０８は、撮影者がファインダ４０３を覗き視線検出が
正常に行われている間（Ｓ６０３）、絶えず撮影者のフ
ァインダ画面４０２上の注視点座標を視線検出回路４６
４から受け取っている。
【００１５】いま、撮影者がワイドの指標‘Ｗ’を見た
時を例に説明する。注視点座標が座標群αの内のいずれ
かの座標に略一致すると（Ｓ６０４）、システムコント
ロール手段４０８はワイド以外の機能が動作していれば
それを停止させ（Ｓ６３６）、変数ｍ，ｎを０にリセッ
トし（Ｓ６０５）、ｌが所定の回数（本実施例では５
回）より多いかどうか判断し（Ｓ６０６）、少なければ
ｌに１を加え（Ｓ６０８）た後、再びｌが５より多いか
どうか判断し（Ｓ６０９）、少なければ（Ｓ６０３）に
戻り、再び視線検出回路４６４から注視点座標を受け取
る。
時を例に説明する。注視点座標が座標群αの内のいずれ
かの座標に略一致すると（Ｓ６０４）、システムコント
ロール手段４０８はワイド以外の機能が動作していれば
それを停止させ（Ｓ６３６）、変数ｍ，ｎを０にリセッ
トし（Ｓ６０５）、ｌが所定の回数（本実施例では５
回）より多いかどうか判断し（Ｓ６０６）、少なければ
ｌに１を加え（Ｓ６０８）た後、再びｌが５より多いか
どうか判断し（Ｓ６０９）、少なければ（Ｓ６０３）に
戻り、再び視線検出回路４６４から注視点座標を受け取
る。
【００１６】判断（Ｓ６０９）で５以上であればズーム
レンズ群を広角側に駆動させ、（Ｓ６０３）に戻り、再
び視線座標を受け取る。（Ｓ６０６）でｌが５以上であ
れば（Ｓ６１１）まで飛ぶ。座標群αの内のいずれかの
座標と視線座標とが一致しても、一致した回数が５回に
満たないうちに座標群αの内のいずれかの座標から１度
でもはずれると変数１は０にリセットされる（Ｓ６１
３、Ｓ６２１、Ｓ６２８）。また、ほかの指標‘Ｔ’
‘Ｆ’を見たときの動作も同様に行われる。
レンズ群を広角側に駆動させ、（Ｓ６０３）に戻り、再
び視線座標を受け取る。（Ｓ６０６）でｌが５以上であ
れば（Ｓ６１１）まで飛ぶ。座標群αの内のいずれかの
座標と視線座標とが一致しても、一致した回数が５回に
満たないうちに座標群αの内のいずれかの座標から１度
でもはずれると変数１は０にリセットされる（Ｓ６１
３、Ｓ６２１、Ｓ６２８）。また、ほかの指標‘Ｔ’
‘Ｆ’を見たときの動作も同様に行われる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例の構成では撮影者の顔の傾け方や目の動き等によって
瞳孔がまぶたでおおわれる状態になった場合に、図８
（ａ）（ｂ）に示した瞳孔７０１のエッジａ、ｂの座標
を多数点求めることができず瞳孔中心座標（ｘｃ，ｙ
ｃ）を算出できない、または算出できても誤差が大きく
なってしまうという問題があった。以下これを図１２で
説明する。
例の構成では撮影者の顔の傾け方や目の動き等によって
瞳孔がまぶたでおおわれる状態になった場合に、図８
（ａ）（ｂ）に示した瞳孔７０１のエッジａ、ｂの座標
を多数点求めることができず瞳孔中心座標（ｘｃ，ｙ
ｃ）を算出できない、または算出できても誤差が大きく
なってしまうという問題があった。以下これを図１２で
説明する。
【００１８】図１２は一例として上まぶた８０４が瞳孔
部分に被さってしまい瞳孔エッジ８０１の特に下部分以
外の座標が得られない場合を示す。８０２、８０３は前
述の原理で示した光源の角膜反射像である。この様な状
態の眼球像から瞳孔エッジを求めた結果、例えば図１３
の様に、瞳孔の下部に２点しか瞳孔エッジを検出できな
かった場合について説明する。この時実際の瞳孔が点線
の円９０１であったとしても瞳孔エッジが２点しか求ま
っていないので、この２点を通る円は線９０２や９０３
で示した円の様に多数存在し、瞳孔を特定できない。
部分に被さってしまい瞳孔エッジ８０１の特に下部分以
外の座標が得られない場合を示す。８０２、８０３は前
述の原理で示した光源の角膜反射像である。この様な状
態の眼球像から瞳孔エッジを求めた結果、例えば図１３
の様に、瞳孔の下部に２点しか瞳孔エッジを検出できな
かった場合について説明する。この時実際の瞳孔が点線
の円９０１であったとしても瞳孔エッジが２点しか求ま
っていないので、この２点を通る円は線９０２や９０３
で示した円の様に多数存在し、瞳孔を特定できない。
【００１９】また図１４に示す様に、２点以上の瞳孔エ
ッジ（図１４の×印）が得られたとしても、それが図１
４の様にばらついた場合には、上エッジが得られていな
いために実際の瞳孔１００１より大きかったり（１００
２の例）、小さかったりする瞳孔を算出してしまう。そ
してこの算出された瞳孔の情報を使って注視点の検出を
行うと、著しく大きな誤差を生じさせてしまうという問
題があった。
ッジ（図１４の×印）が得られたとしても、それが図１
４の様にばらついた場合には、上エッジが得られていな
いために実際の瞳孔１００１より大きかったり（１００
２の例）、小さかったりする瞳孔を算出してしまう。そ
してこの算出された瞳孔の情報を使って注視点の検出を
行うと、著しく大きな誤差を生じさせてしまうという問
題があった。
【００２０】本発明は上記のような問題を解決するため
になされたもので、請求項１、２の発明の目的は、前述
した瞳孔の情報を補正し、注視点の検出誤差を軽減させ
ることのできる視線検出方法及び装置を得ることにあ
る。
になされたもので、請求項１、２の発明の目的は、前述
した瞳孔の情報を補正し、注視点の検出誤差を軽減させ
ることのできる視線検出方法及び装置を得ることにあ
る。
【００２１】請求項３の発明の目的は補正誤差の発生を
抑さえつつ注視点の検出誤差を軽減させることのできる
視線検出装置を得ることにある。
抑さえつつ注視点の検出誤差を軽減させることのできる
視線検出装置を得ることにある。
【００２２】請求項４の発明の目的は、撮影者の瞳孔径
が頻繁に変化する状況下においても補正誤差の発生を抑
さえつつ注視点の検出誤差を軽減させることのできる撮
像装置を得ることにある。
が頻繁に変化する状況下においても補正誤差の発生を抑
さえつつ注視点の検出誤差を軽減させることのできる撮
像装置を得ることにある。
【００２３】請求項５の発明の目的は、撮影者に固有で
ある眼球の傾角度と視軸のずれ等の個人差を補正するた
めの個人差情報測定（キャリブレーション）の測定誤差
を軽減させることのできる、視線検出装置を得ることに
ある。
ある眼球の傾角度と視軸のずれ等の個人差を補正するた
めの個人差情報測定（キャリブレーション）の測定誤差
を軽減させることのできる、視線検出装置を得ることに
ある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明において
は、光源からの光を使用者の眼球に照射し、その角膜反
射像と瞳孔又は虹彩との相対的な位置関係を検出し、こ
の位置関係を用いて上記使用者の視線の注視点を算出す
る視線検出方法において、上記注視点の算出が正常に行
われた場合に用いた上記位置関係を示す情報を記憶手段
に記憶するように成し、上記注視点の算出が正常に行わ
れなかった場合、その算出より以前の算出に用いた上記
情報を上記記憶手段から補正情報として読み出し、この
補正情報を用いて新たに注視点の算出を行うようにして
いる。
は、光源からの光を使用者の眼球に照射し、その角膜反
射像と瞳孔又は虹彩との相対的な位置関係を検出し、こ
の位置関係を用いて上記使用者の視線の注視点を算出す
る視線検出方法において、上記注視点の算出が正常に行
われた場合に用いた上記位置関係を示す情報を記憶手段
に記憶するように成し、上記注視点の算出が正常に行わ
れなかった場合、その算出より以前の算出に用いた上記
情報を上記記憶手段から補正情報として読み出し、この
補正情報を用いて新たに注視点の算出を行うようにして
いる。
【００２５】請求項２の発明においては、光源からの光
を使用者の眼球に照射し、その角膜反射像と瞳孔又は虹
彩との相対的な位置関係を検出し、この位置関係を用い
て上記使用者の視線の注視点を算出する視線検出装置に
おいて、上記注視点の算出が正常に行われた場合に用い
た上記位置関係を示す情報を記憶する記憶手段と、上記
注視点の算出が正常に行われなかった場合、その算出よ
り以前の算出に用いた上記情報を上記記憶手段から補正
情報として読み出し、この補正情報を用いて新たに注視
点の算出を行う算出手段とを設けている。
を使用者の眼球に照射し、その角膜反射像と瞳孔又は虹
彩との相対的な位置関係を検出し、この位置関係を用い
て上記使用者の視線の注視点を算出する視線検出装置に
おいて、上記注視点の算出が正常に行われた場合に用い
た上記位置関係を示す情報を記憶する記憶手段と、上記
注視点の算出が正常に行われなかった場合、その算出よ
り以前の算出に用いた上記情報を上記記憶手段から補正
情報として読み出し、この補正情報を用いて新たに注視
点の算出を行う算出手段とを設けている。
【００２６】請求項３の発明においては、上記記憶手段
に常に最新の情報を記憶するように成し、上記算出手段
は上記最新の情報を上記補正情報として用いるよにして
いる。
に常に最新の情報を記憶するように成し、上記算出手段
は上記最新の情報を上記補正情報として用いるよにして
いる。
【００２７】請求項４の発明においては、光源からの光
を使用者の眼球に照射し、その角膜反射像と瞳孔又は虹
彩等との相対的な位置関係を検出し、この位置関係を用
いて上記使用者の視線の注視点を算出する視線検出装置
を備えた撮像装置において、上記注視点の算出が正常に
行われた場合に用いた上記位置関係を示す情報とそのと
きの撮像画像の明るさ情報とを記憶する記憶手段と、上
記撮像画像の明るさを検出する光量検出手段と、上記注
視点の算出が正常に行われなかった場合、上記光量検出
手段から得られる明るさ情報と対応する上記位置関係を
示す情報を上記記憶手段から補正情報として読み出し、
この補正情報を用いて新たに注視点の算出を行う算出手
段とを設けている。
を使用者の眼球に照射し、その角膜反射像と瞳孔又は虹
彩等との相対的な位置関係を検出し、この位置関係を用
いて上記使用者の視線の注視点を算出する視線検出装置
を備えた撮像装置において、上記注視点の算出が正常に
行われた場合に用いた上記位置関係を示す情報とそのと
きの撮像画像の明るさ情報とを記憶する記憶手段と、上
記撮像画像の明るさを検出する光量検出手段と、上記注
視点の算出が正常に行われなかった場合、上記光量検出
手段から得られる明るさ情報と対応する上記位置関係を
示す情報を上記記憶手段から補正情報として読み出し、
この補正情報を用いて新たに注視点の算出を行う算出手
段とを設けている。
【００２８】請求項５の発明においては、上記使用者に
固有の眼球の傾角度と視軸のずれ等の個人差を補正する
ための個人差情報測定時に上記注視点の算出を行うよう
にしている。
固有の眼球の傾角度と視軸のずれ等の個人差を補正する
ための個人差情報測定時に上記注視点の算出を行うよう
にしている。
【００２９】
【作用】請求項１、２の発明の構成によれば、瞳孔もし
くは虹彩等の位置認識に必要な補正情報は注視点の検出
誤差を軽減させるように動作する。
くは虹彩等の位置認識に必要な補正情報は注視点の検出
誤差を軽減させるように動作する。
【００３０】請求項３の発明の構成によれば、瞳孔もし
くは虹彩等の位置認識に必要な補正情報は補正誤差の発
生を抑さえつつ注視点の検出誤差を軽減させるように動
作する。
くは虹彩等の位置認識に必要な補正情報は補正誤差の発
生を抑さえつつ注視点の検出誤差を軽減させるように動
作する。
【００３１】請求項４の発明の構成によれば、瞳孔もし
くは虹彩等の位置認識に必要な補正情報は撮影者の瞳孔
径が頻繁に変化する様な状況下においても補正誤差の発
生を抑えつつ注視点の検出誤差を軽減させるように動作
する。
くは虹彩等の位置認識に必要な補正情報は撮影者の瞳孔
径が頻繁に変化する様な状況下においても補正誤差の発
生を抑えつつ注視点の検出誤差を軽減させるように動作
する。
【００３２】請求項５の発明の構成によれば前記瞳孔も
しくは虹彩等の位置認識に必要な補正情報は撮影者に固
有である眼球の傾角度と視軸のずれ等の個人差を補正す
るための個人差情報測定（キャリブレーション）の測定
誤差を軽減させるように動作する。
しくは虹彩等の位置認識に必要な補正情報は撮影者に固
有である眼球の傾角度と視軸のずれ等の個人差を補正す
るための個人差情報測定（キャリブレーション）の測定
誤差を軽減させるように動作する。
【００３３】
【実施例】 （第１の実施例）図１は本発明の実施例であるビデオカ
メラの構成ブロックであり、図９の従来例と同様の構成
要素は同様の機能を有し、同一符号を付して説明を省略
する。以下注視点検出回路４６４の処理内容について述
べる。尚、図１ではメモリ４６５が追加されている。ま
ず、撮影者が視線入力機能をスタートさせると注視点の
検出動作が一定の時間間隔Ｔごとに繰り返される。メモ
リ４６５には、撮影者が視線入力機能をスタートさせた
後、最初に注視点の検出が可能であった時の瞳孔エッジ
座標から算出された瞳孔径の値が記憶される。ここで例
えば前述した問題点に示した様な原因によって瞳孔のエ
ッジが多数点得られなかったり、算出した注視点がエラ
ーと判断された場合は、上記メモリ４６５に記憶された
瞳孔径の値を補正情報として用いて再び注視点の検出を
行う。
メラの構成ブロックであり、図９の従来例と同様の構成
要素は同様の機能を有し、同一符号を付して説明を省略
する。以下注視点検出回路４６４の処理内容について述
べる。尚、図１ではメモリ４６５が追加されている。ま
ず、撮影者が視線入力機能をスタートさせると注視点の
検出動作が一定の時間間隔Ｔごとに繰り返される。メモ
リ４６５には、撮影者が視線入力機能をスタートさせた
後、最初に注視点の検出が可能であった時の瞳孔エッジ
座標から算出された瞳孔径の値が記憶される。ここで例
えば前述した問題点に示した様な原因によって瞳孔のエ
ッジが多数点得られなかったり、算出した注視点がエラ
ーと判断された場合は、上記メモリ４６５に記憶された
瞳孔径の値を補正情報として用いて再び注視点の検出を
行う。
【００３４】この処理の流れを図２に示す。撮影者が視
線検出装置をスタート（Ｓ２０１）するとタイマがスタ
ート（Ｓ２０２）し、予め設定しておいた時間Ｔが経過
したら（Ｓ２０３）、タイマを止めてリセットし（Ｓ２
０４）、注視点の検出を開始する（Ｓ２０５）。まず角
膜反射像の位置検出（Ｓ２０６）と瞳孔のエッジ検出
（Ｓ２０７）とを行い、瞳孔のエッジが予め設定してお
いたｎ点以上得られたかどうかを判断し（Ｓ２０８）、
得られていれば瞳孔位置を算出し（Ｓ２０９）、注視点
を算出する（Ｓ２１０）。
線検出装置をスタート（Ｓ２０１）するとタイマがスタ
ート（Ｓ２０２）し、予め設定しておいた時間Ｔが経過
したら（Ｓ２０３）、タイマを止めてリセットし（Ｓ２
０４）、注視点の検出を開始する（Ｓ２０５）。まず角
膜反射像の位置検出（Ｓ２０６）と瞳孔のエッジ検出
（Ｓ２０７）とを行い、瞳孔のエッジが予め設定してお
いたｎ点以上得られたかどうかを判断し（Ｓ２０８）、
得られていれば瞳孔位置を算出し（Ｓ２０９）、注視点
を算出する（Ｓ２１０）。
【００３５】ここで算出した注視点がエラーであると判
断（Ｓ２１１）された場合は処理（Ｓ２１２）を行う。
注視点がエラーと判断されなかった場合は、処理（Ｓ２
１５）に移り、メモリ４６５に記憶されていなければ記
憶する（Ｓ２１６）。処理（Ｓ２０８）で瞳孔のエッジ
が予め設定しておいたｎ点より少ないか、または処理
（Ｓ２１１）でエラーと判断された場合には、処理（Ｓ
２１２）に移り、メモリ４６５に瞳孔径の情報が記憶さ
れていなければ処理（Ｓ２０５）に戻り、再び検出動作
をやりなおす。メモリ４６５に瞳孔径の情報が記憶され
ていればそれを補正情報として用い、瞳孔位置の算出を
行い（Ｓ２１３）、注視点を算出する（Ｓ２１４）。そ
して視線検出装置の動作を続けるのであれば（Ｓ２１
７）再び処理（Ｓ２０２）へ戻る。
断（Ｓ２１１）された場合は処理（Ｓ２１２）を行う。
注視点がエラーと判断されなかった場合は、処理（Ｓ２
１５）に移り、メモリ４６５に記憶されていなければ記
憶する（Ｓ２１６）。処理（Ｓ２０８）で瞳孔のエッジ
が予め設定しておいたｎ点より少ないか、または処理
（Ｓ２１１）でエラーと判断された場合には、処理（Ｓ
２１２）に移り、メモリ４６５に瞳孔径の情報が記憶さ
れていなければ処理（Ｓ２０５）に戻り、再び検出動作
をやりなおす。メモリ４６５に瞳孔径の情報が記憶され
ていればそれを補正情報として用い、瞳孔位置の算出を
行い（Ｓ２１３）、注視点を算出する（Ｓ２１４）。そ
して視線検出装置の動作を続けるのであれば（Ｓ２１
７）再び処理（Ｓ２０２）へ戻る。
【００３６】処理（Ｓ２１１）で行われる注視点の検出
エラーの例としては、瞳孔位置を求める処理（Ｓ２０
９）で算出された瞳孔径が人間の標準的な瞳孔径よりか
けはなれて大きかったり、小さかった時や処理（Ｓ２１
０）で算出された注視点の座標がファインダ４０２の外
に相当してしまう時や、処理（Ｓ２０６）の角膜反射像
の測定によって算出できるファインダ４０２と眼球との
距離が予め設定しておいた値より長い時等によって判断
できる。
エラーの例としては、瞳孔位置を求める処理（Ｓ２０
９）で算出された瞳孔径が人間の標準的な瞳孔径よりか
けはなれて大きかったり、小さかった時や処理（Ｓ２１
０）で算出された注視点の座標がファインダ４０２の外
に相当してしまう時や、処理（Ｓ２０６）の角膜反射像
の測定によって算出できるファインダ４０２と眼球との
距離が予め設定しておいた値より長い時等によって判断
できる。
【００３７】次にメモリ４６５の補正情報を使って瞳孔
の位置を算出する処理（Ｓ２１３）の例について述べ
る。例えば前述の問題点で述べた様に瞳孔の上部分がま
ぶたでおおわれてしまい、瞳孔のエッジが下部分しか得
られなかったとする。図３において、×印３０１、３０
２、３０３がエッジ検出によって測定されたエッジであ
り、これらのエッジからの最小二乗法によって推定され
た円、つまり瞳孔が３０４になり、予め設定しておいた
瞳孔径の値より大きかったとする。この時はメモリ４６
５に記憶されている値の長さの径を持つ瞳孔で×印３０
１、３０２、３０３からの距離の二乗誤差が最小になる
位置に瞳孔を算出してやればよい。
の位置を算出する処理（Ｓ２１３）の例について述べ
る。例えば前述の問題点で述べた様に瞳孔の上部分がま
ぶたでおおわれてしまい、瞳孔のエッジが下部分しか得
られなかったとする。図３において、×印３０１、３０
２、３０３がエッジ検出によって測定されたエッジであ
り、これらのエッジからの最小二乗法によって推定され
た円、つまり瞳孔が３０４になり、予め設定しておいた
瞳孔径の値より大きかったとする。この時はメモリ４６
５に記憶されている値の長さの径を持つ瞳孔で×印３０
１、３０２、３０３からの距離の二乗誤差が最小になる
位置に瞳孔を算出してやればよい。
【００３８】算出方法の一例としては、測定された瞳孔
エッジの座標を（ｘｉ，ｙｉ）この例ではｉ＝１、２、
３、算出する瞳孔の中心位置を（ａ，ｂ）、メモリ４６
５に記憶されている瞳孔径を２で割って得られる半径の
値をｃとしてエッジ（ｘｉ，ｙｉ）に対する誤差ｅを、 ｅ＝（ｘｉ−ａ）2 ＋（ｙｉ−ｂ）2 −ｃ2 ………（９） と表す。全ての検出されたエッジに対する誤差の二乗和
Ｅを、 Ｅ＝Σｅ2 ＝Σ［（ｘｉ−ａ）2 ＋（ｙｉ−ｂ）2 −ｃ2 ］2 ………（１０） としてこの（１０）式を変数ａ、ｂで偏微分して得られ
る連立方程式を解き、瞳孔の中心位置（ａ，ｂ）を求め
る。
エッジの座標を（ｘｉ，ｙｉ）この例ではｉ＝１、２、
３、算出する瞳孔の中心位置を（ａ，ｂ）、メモリ４６
５に記憶されている瞳孔径を２で割って得られる半径の
値をｃとしてエッジ（ｘｉ，ｙｉ）に対する誤差ｅを、 ｅ＝（ｘｉ−ａ）2 ＋（ｙｉ−ｂ）2 −ｃ2 ………（９） と表す。全ての検出されたエッジに対する誤差の二乗和
Ｅを、 Ｅ＝Σｅ2 ＝Σ［（ｘｉ−ａ）2 ＋（ｙｉ−ｂ）2 −ｃ2 ］2 ………（１０） としてこの（１０）式を変数ａ、ｂで偏微分して得られ
る連立方程式を解き、瞳孔の中心位置（ａ，ｂ）を求め
る。
【００３９】以上の様に、撮影者の顔の傾け方や目の動
き等によって瞳孔がまぶたでおおわれる状態になり、瞳
孔のエッジａ、ｂの座標を多数点求めることができず、
瞳孔中心座標を算出できない、または算出できても算出
した注視点の誤差が大きくなってしまうといった時に、
それより以前に行った注視点算出の誤差が大きいと判断
されなかった検出処理時の瞳孔の位置認識に必要な情報
を補正情報として用いて注視点の算出をすることによ
り、検出エラーを軽減できる。
き等によって瞳孔がまぶたでおおわれる状態になり、瞳
孔のエッジａ、ｂの座標を多数点求めることができず、
瞳孔中心座標を算出できない、または算出できても算出
した注視点の誤差が大きくなってしまうといった時に、
それより以前に行った注視点算出の誤差が大きいと判断
されなかった検出処理時の瞳孔の位置認識に必要な情報
を補正情報として用いて注視点の算出をすることによ
り、検出エラーを軽減できる。
【００４０】（第２の実施例）上述した第１の実施例で
述べた検出の繰り返し時間間隔Ｔが十分短い場合（例え
ばビデオ信号の垂直同期信号の周期等）は、上記ビデオ
カメラで撮像され、ファインダに表示される映像の１フ
ィールドごとの相関が高いため、時間的に前後の注視点
における撮影者の瞳孔径の相関も高い。そこで第１の実
施例で述べたメモリ４６５に記憶される瞳孔径の情報
を、注視点の検出エラーと判断される以前の最新の瞳孔
径の情報とする。図４にその場合の処理の流れを示す。
述べた検出の繰り返し時間間隔Ｔが十分短い場合（例え
ばビデオ信号の垂直同期信号の周期等）は、上記ビデオ
カメラで撮像され、ファインダに表示される映像の１フ
ィールドごとの相関が高いため、時間的に前後の注視点
における撮影者の瞳孔径の相関も高い。そこで第１の実
施例で述べたメモリ４６５に記憶される瞳孔径の情報
を、注視点の検出エラーと判断される以前の最新の瞳孔
径の情報とする。図４にその場合の処理の流れを示す。
【００４１】図４においてＳ２０１〜Ｓ２１４及びＳ２
１７、Ｓ２１８は第１の実施例で説明した図２の処理と
同じ処理である。図４では図２のＳ２１５、Ｓ２１６が
省略され、Ｓ２１１Ａが追加されている。Ｓ２１１Ａで
は、すでにメモリ４６５に瞳孔径の情報が記憶されてい
るいないにもかかわらず注視点の検出にエラーが無いと
判断された場合は、常にメモリ４６５の情報を更新す
る。他の動作は第１の実施例と同様である。つまり注視
点の検出エラーと判断された以前の最新の前記瞳孔径の
情報を補正情報として用いる。
１７、Ｓ２１８は第１の実施例で説明した図２の処理と
同じ処理である。図４では図２のＳ２１５、Ｓ２１６が
省略され、Ｓ２１１Ａが追加されている。Ｓ２１１Ａで
は、すでにメモリ４６５に瞳孔径の情報が記憶されてい
るいないにもかかわらず注視点の検出にエラーが無いと
判断された場合は、常にメモリ４６５の情報を更新す
る。他の動作は第１の実施例と同様である。つまり注視
点の検出エラーと判断された以前の最新の前記瞳孔径の
情報を補正情報として用いる。
【００４２】この第２の実施例のように構成すると、注
視点の検出エラーと判断した時の撮影者の瞳孔径の値と
相関の高い瞳孔径の値を補正情報として用い、注視点の
算出を行うことにより、補正誤差の発生を抑えつつ注視
点の検出エラーを軽減できる。
視点の検出エラーと判断した時の撮影者の瞳孔径の値と
相関の高い瞳孔径の値を補正情報として用い、注視点の
算出を行うことにより、補正誤差の発生を抑えつつ注視
点の検出エラーを軽減できる。
【００４３】（第３の実施例）第１の実施例で述べたビ
デオカメラで撮影する場合、撮像される被写体によって
はその光量が頻繁に変化する。また撮影者によってはパ
ンやチルト等によって明るい場面の画角と暗い場面の画
角とを頻繁に変えて撮影する場合もある。そしてこの様
な時は撮像される映像の明るさに応じてファインダの映
像の明るさも変化するため、撮影者の瞳孔径も頻繁に変
化する。この様な場合は注視点の検出エラーが生じた時
に撮像された映像の明るさになるべく近い明るさを持つ
映像を撮像した時の注視点の検出に用いられた瞳孔径の
値を補正情報として用いる。
デオカメラで撮影する場合、撮像される被写体によって
はその光量が頻繁に変化する。また撮影者によってはパ
ンやチルト等によって明るい場面の画角と暗い場面の画
角とを頻繁に変えて撮影する場合もある。そしてこの様
な時は撮像される映像の明るさに応じてファインダの映
像の明るさも変化するため、撮影者の瞳孔径も頻繁に変
化する。この様な場合は注視点の検出エラーが生じた時
に撮像された映像の明るさになるべく近い明るさを持つ
映像を撮像した時の注視点の検出に用いられた瞳孔径の
値を補正情報として用いる。
【００４４】図５に本実施例の構成ブロックを示し、図
１の一部と対応部分には同一符号が付されている。新た
に追加した光量検出手段４６６はビデオカメラのＡＥ
（自動露出制御）手段であっても良いし、別にフォトト
ランジスタやイメージセンサ等を使って被写体からビデ
オカメラに入射する光量を測定しても良い。メモリ４６
５には注視点の検出が可能であった時に撮像された映像
の光量の値と瞳孔の径の値とが過去ｋ回にわたって記憶
されている。
１の一部と対応部分には同一符号が付されている。新た
に追加した光量検出手段４６６はビデオカメラのＡＥ
（自動露出制御）手段であっても良いし、別にフォトト
ランジスタやイメージセンサ等を使って被写体からビデ
オカメラに入射する光量を測定しても良い。メモリ４６
５には注視点の検出が可能であった時に撮像された映像
の光量の値と瞳孔の径の値とが過去ｋ回にわたって記憶
されている。
【００４５】ｋは任意の回数で良い。注視点検出回路４
６４は瞳孔位置の検出誤差による注視点の検出エラーを
確認すると、この時に撮像された映像の明るさを光量検
出手段４６６から得て、その光量の値に最も近い光量の
映像を撮像した時の瞳孔径の値をメモリ４６５から読み
取る。メモリ４６５の記憶内容は例えば図６に示す。領
域６０１の部分は映像の明るさを示す値として一画面の
平均ＩＲＥの値が記憶されている。領域６０２にはそれ
ぞれの明るさの映像を撮像した時の瞳孔径の値（×０．
１ｍｍ）が記憶されている。今、上記エラーが確認され
た時に撮像された映像の明るさが３７ＩＲＥであったと
すると、図６より７５（×０．１ｍｍ）という瞳孔径の
値が補正情報として用いられる。尚、図５の他の部分は
図１と同様の動作をする。
６４は瞳孔位置の検出誤差による注視点の検出エラーを
確認すると、この時に撮像された映像の明るさを光量検
出手段４６６から得て、その光量の値に最も近い光量の
映像を撮像した時の瞳孔径の値をメモリ４６５から読み
取る。メモリ４６５の記憶内容は例えば図６に示す。領
域６０１の部分は映像の明るさを示す値として一画面の
平均ＩＲＥの値が記憶されている。領域６０２にはそれ
ぞれの明るさの映像を撮像した時の瞳孔径の値（×０．
１ｍｍ）が記憶されている。今、上記エラーが確認され
た時に撮像された映像の明るさが３７ＩＲＥであったと
すると、図６より７５（×０．１ｍｍ）という瞳孔径の
値が補正情報として用いられる。尚、図５の他の部分は
図１と同様の動作をする。
【００４６】この第３の実施例のように構成すれば、撮
影者の瞳孔径が頻繁に変化するような状況下においても
補正誤差を軽減し注視点のエラーを軽減できる。
影者の瞳孔径が頻繁に変化するような状況下においても
補正誤差を軽減し注視点のエラーを軽減できる。
【００４７】（第４の実施例）本実施例では上記注視点
の検出処理において、ビデオカメラの撮影者に固有であ
る眼球の傾角度と視軸のずれ等の個人差を補正するため
の個人差情報測定（キャリブレーション）を行うように
している。図７はキャリブレーションを行う時のファイ
ンダ画面４０２の表示例であり、この場合はファインダ
画面４０２上の２箇所に指標４１１、４１２が表示され
ている。撮影者は指標４１１と指標４１２とを順に注視
して注視点の検出を行わせる。そしてファインダ画面４
０２上の指標の座標と測定された注視点の座標とのずれ
から個人差情報を得る。
の検出処理において、ビデオカメラの撮影者に固有であ
る眼球の傾角度と視軸のずれ等の個人差を補正するため
の個人差情報測定（キャリブレーション）を行うように
している。図７はキャリブレーションを行う時のファイ
ンダ画面４０２の表示例であり、この場合はファインダ
画面４０２上の２箇所に指標４１１、４１２が表示され
ている。撮影者は指標４１１と指標４１２とを順に注視
して注視点の検出を行わせる。そしてファインダ画面４
０２上の指標の座標と測定された注視点の座標とのずれ
から個人差情報を得る。
【００４８】ここで例えばファインダ画面４０２の下の
方に位置する指標４１２を注視した時に眼球が下を向く
ことにより、まぶた等で瞳孔の一部が隠され瞳孔位置の
特定ができなかったとする。この時指標４１１を注視し
た時の注視点検出に用いられた瞳孔径の値を補正情報と
して用いることにより、上記個人差情報測定（キャリブ
レーション）の測定誤差を軽減させるように動作する。
補正方法は前述の各実施例と同様である。
方に位置する指標４１２を注視した時に眼球が下を向く
ことにより、まぶた等で瞳孔の一部が隠され瞳孔位置の
特定ができなかったとする。この時指標４１１を注視し
た時の注視点検出に用いられた瞳孔径の値を補正情報と
して用いることにより、上記個人差情報測定（キャリブ
レーション）の測定誤差を軽減させるように動作する。
補正方法は前述の各実施例と同様である。
【００４９】第４の実施例のように構成すれば、撮影者
に固有である眼球の傾角度と視軸のずれ等の個人差を補
正するための個人差情報測定（キャリブレーション）の
測定誤差を軽減できる。
に固有である眼球の傾角度と視軸のずれ等の個人差を補
正するための個人差情報測定（キャリブレーション）の
測定誤差を軽減できる。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１、２の発
明によれば、注視点算出に用いた情報を記憶し、瞳孔も
しくは虹彩等の位置の認識に必要な情報の測定が不可能
か又は算出した注視点の誤差が大きい等のように正常な
算が行なわれなかったと判断された場合は、記憶された
瞳孔もしくは虹彩等の位置認識に必要な情報を補正情報
として用いて注視点の算出をするように構成したことに
より、注視点の検出誤差を軽減させる効果がある。
明によれば、注視点算出に用いた情報を記憶し、瞳孔も
しくは虹彩等の位置の認識に必要な情報の測定が不可能
か又は算出した注視点の誤差が大きい等のように正常な
算が行なわれなかったと判断された場合は、記憶された
瞳孔もしくは虹彩等の位置認識に必要な情報を補正情報
として用いて注視点の算出をするように構成したことに
より、注視点の検出誤差を軽減させる効果がある。
【００５１】また、請求項３の発明によれば、上記補正
情報は最新の情報を記憶するように成し、例えば瞳孔も
しくは虹彩等の位置の認識に必要な情報の測定が不可能
又は算出した注視点の誤差が大きい等のように正常な算
出が行われなかったと判断されたこの最新の補正情報を
用いて注視点の算出をするように構成したことにより、
補正誤差の発生を抑さえつつ注視点の検出誤差を軽減さ
せる効果がある。
情報は最新の情報を記憶するように成し、例えば瞳孔も
しくは虹彩等の位置の認識に必要な情報の測定が不可能
又は算出した注視点の誤差が大きい等のように正常な算
出が行われなかったと判断されたこの最新の補正情報を
用いて注視点の算出をするように構成したことにより、
補正誤差の発生を抑さえつつ注視点の検出誤差を軽減さ
せる効果がある。
【００５２】請求項４の発明によれば、視点算出に用い
た情報と撮像画像の明るさ情報とを記憶し、例えば瞳孔
もしくは虹彩等の位置の認識に必要な情報の測定が不可
能か又は算出した注視点の誤差が大きい等のように正常
な算出が行われなかったと判断された場合は、撮像装置
で撮像された画像の明るさとに最も近い明るさの画像を
撮像した時の補正情報を用いて注視点の算出をするよう
に構成したことにより、撮影者の瞳孔径が頻繁に変化す
る様な状況下においても補正誤差の発生を抑さえつつ注
視点の検出誤差を軽減させる効果がある。
た情報と撮像画像の明るさ情報とを記憶し、例えば瞳孔
もしくは虹彩等の位置の認識に必要な情報の測定が不可
能か又は算出した注視点の誤差が大きい等のように正常
な算出が行われなかったと判断された場合は、撮像装置
で撮像された画像の明るさとに最も近い明るさの画像を
撮像した時の補正情報を用いて注視点の算出をするよう
に構成したことにより、撮影者の瞳孔径が頻繁に変化す
る様な状況下においても補正誤差の発生を抑さえつつ注
視点の検出誤差を軽減させる効果がある。
【００５３】請求項５の発明によれば、注視点の算出を
使用者に固有である眼球の傾角度と視軸のずれ等の個人
差を補正するための個人差情報測定（キャリブレーショ
ン）時に行われるようにしたことにより、注視点の算出
を複数回行い、瞳孔もしくは虹彩等の位置の認識に必要
な情報の測定が不可能か又は注視点の誤差が大きい等の
ように正常な算出が行われなかったと判断された場合に
は、上記記憶された瞳孔もしくは位置認識に必要な情報
を補正情報として用いて注視点の算出をするように構成
したことにより、使用者に固有である眼球の傾角度と視
軸のずれ等の個人差を補正する個人差情報測定（キャリ
ブレーション）の測定誤差を軽減させる効果がある。
使用者に固有である眼球の傾角度と視軸のずれ等の個人
差を補正するための個人差情報測定（キャリブレーショ
ン）時に行われるようにしたことにより、注視点の算出
を複数回行い、瞳孔もしくは虹彩等の位置の認識に必要
な情報の測定が不可能か又は注視点の誤差が大きい等の
ように正常な算出が行われなかったと判断された場合に
は、上記記憶された瞳孔もしくは位置認識に必要な情報
を補正情報として用いて注視点の算出をするように構成
したことにより、使用者に固有である眼球の傾角度と視
軸のずれ等の個人差を補正する個人差情報測定（キャリ
ブレーション）の測定誤差を軽減させる効果がある。
【図１】本発明の第１の実施例による視線検出装置のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例による視線検出装置の処
理の流れを説明するフローチャートである。
理の流れを説明するフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施例による注視点の算出処理
の説明図である。
の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施例による視線検出装置の処
理の流れを説明するフローチャートである。
理の流れを説明するフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施例による視線検出装置の一
部を示すブロック図である。
部を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施例による視線検出装置にお
けるメモリの説明図である。
けるメモリの説明図である。
【図７】個人差情報測定の説明図である。
【図８】注視点の検出原理を説明する図である。
【図９】従来例の視線検出装置のブロック図である。
【図１０】従来の視線スイッチの説明図である。
【図１１】視線スイッチの処理の流れを説明するフロー
チャートである。
チャートである。
【図１２】従来の問題点の説明図である。
【図１３】従来の問題点の説明図である。
【図１４】従来の問題点の説明図である。
４０２ ファインダ画面 ４０５ 眼 ４０６ 視線検出手段 ４０８ システムコントロール手段 ４６０ 発光ダイオード ４６４ 注視点検出回路 ４６５ メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 5/91 Ｈ０４Ｎ 5/91 Ｃ
Claims (5)
- 【請求項１】 光源からの光を使用者の眼球に照射し、
その角膜反射像と瞳孔又は虹彩との相対的な位置関係を
検出し、この位置関係を用いて上記使用者の視線の注視
点を算出する視線検出方法において、 上記注視点の算出が正常に行われた場合に用いた上記位
置関係を示す情報を記憶手段に記憶するように成し、 上記注視点の算出が正常に行われなかった場合、その算
出より以前の算出に用いた上記情報を上記記憶手段から
補正情報として読み出し、この補正情報を用いて新たに
注視点の算出を行うようにしたことを特徴とする視線検
出方法。 - 【請求項２】 光源からの光を使用者の眼球に照射し、
その角膜反射像と瞳孔又は虹彩との相対的な位置関係を
検出し、この位置関係を用いて上記使用者の視線の注視
点を算出する視線検出装置において、 上記注視点の算出が正常に行われた場合に用いた上記位
置関係を示す情報を記憶する記憶手段と、 上記注視点の算出が正常に行われなかった場合、その算
出より以前の算出に用いた上記情報を上記記憶手段から
補正情報として読み出し、この補正情報を用いて新たに
注視点の算出を行う算出手段とを備えた視線検出装置。 - 【請求項３】 上記記憶手段には常に最新の情報を記憶
するように成し、上記算出手段は上記最新の情報を上記
補正情報として用いることを特徴とする請求項２記載の
視線検出装置。 - 【請求項４】 光源からの光を使用者の眼球に照射し、
その角膜反射像と瞳孔又は虹彩等との相対的な位置関係
を検出し、この位置関係を用いて上記使用者の視線の注
視点を算出する視線検出装置を備えた撮像装置におい
て、 上記注視点の算出が正常に行われた場合に用いた上記位
置関係を示す情報とそのときの撮像画像の明るさ情報と
を記憶する記憶手段と、 上記撮像画像の明るさを検出する光量検出手段と、 上記注視点の算出が正常に行われなかった場合、上記光
量検出手段から得られる明るさ情報と対応する上記位置
関係を示す情報を上記記憶手段から補正情報として読み
出し、この補正情報を用いて新たに注視点の算出を行う
算出手段とを設けたことを特徴とする撮像装置。 - 【請求項５】 上記使用者に固有の眼球の傾角度と視軸
のずれの個人差を補正するための個人差情報測定時に上
記注視点の算出が行われることを特徴とする請求項２記
載の視線検出装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6178566A JPH0846836A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 視線検出方法及び装置並びに撮像装置 |
| US08/507,078 US5737641A (en) | 1994-07-29 | 1995-07-26 | Viewpoint detecting device using stored information when detecting is improper |
| CN95108695A CN1039275C (zh) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | 视点检测器及视点检测方法及其应用 |
| SG1995000971A SG32427A1 (en) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | Viewpoint detecting device |
| DE69526885T DE69526885D1 (de) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | Blickrichtungs-Erfassungsvorrichtung |
| EP95305303A EP0694281B1 (en) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | Viewpoint detecting device |
| KR1019950023070A KR100224538B1 (ko) | 1994-07-29 | 1995-07-29 | 시선검출장치(viewpoint detecting device) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6178566A JPH0846836A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 視線検出方法及び装置並びに撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0846836A true JPH0846836A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16050726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6178566A Pending JPH0846836A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 視線検出方法及び装置並びに撮像装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5737641A (ja) |
| EP (1) | EP0694281B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0846836A (ja) |
| KR (1) | KR100224538B1 (ja) |
| CN (1) | CN1039275C (ja) |
| DE (1) | DE69526885D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013215549A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-10-24 | Fujitsu Ltd | 画像処理装置、画像処理プログラムおよび画像処理方法 |
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| WO2002003853A1 (fr) * | 2000-07-07 | 2002-01-17 | Hamamatsu Photonics K.K. | Dispositif de mesure de la pupille |
| JP4914038B2 (ja) * | 2004-11-04 | 2012-04-11 | キヤノン株式会社 | 情報処理方法および装置 |
| CN102779502A (zh) * | 2011-05-11 | 2012-11-14 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种控制终端屏幕的方法及终端 |
| CN103246044B (zh) * | 2012-02-09 | 2017-03-22 | 联想(北京)有限公司 | 一种自动对焦方法、系统及具有该系统的照相机和摄像机 |
| US10514541B2 (en) | 2012-12-27 | 2019-12-24 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Display update time reduction for a near-eye display |
| US20140327755A1 (en) * | 2013-05-06 | 2014-11-06 | Delta ID Inc. | Apparatus and method for positioning an iris for iris image capture |
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| CN109451236A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-03-08 | 深圳龙图腾创新设计有限公司 | 一种基于瞳位跟踪的相机聚焦方法 |
| WO2020170915A1 (ja) | 2019-02-18 | 2020-08-27 | 日本電気株式会社 | 画像処理装置、方法、システム、及びコンピュータ可読媒体 |
| KR20230156477A (ko) | 2022-05-06 | 2023-11-14 | 한용환 | 부고 알림 서비스 제공 시스템 및 방법 |
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- 1994-07-29 JP JP6178566A patent/JPH0846836A/ja active Pending
-
1995
- 1995-07-26 US US08/507,078 patent/US5737641A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-07-28 CN CN95108695A patent/CN1039275C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-07-28 DE DE69526885T patent/DE69526885D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-28 EP EP95305303A patent/EP0694281B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-29 KR KR1019950023070A patent/KR100224538B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR100224538B1 (ko) | 1999-10-15 |
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