TW202327509A - 附帶瞳孔徑測量功能的眼戴裝置 - Google Patents

Abstract

[解決課題]提供一種考量畫面亮度，並可適當地測量瞳孔徑之眼戴裝置。[解決手段]一種瞳孔徑測量用眼戴裝置，其具有顯示畫面，且用以量測對象者的瞳孔徑，所述瞳孔徑測量用眼戴裝置具有：畫面亮度取得部，其用以獲得關於顯示畫面的明亮度之資訊亦即畫面亮度；攝影部，其獲得包含對象者的瞳孔之圖像亦即對象者圖像；以及瞳孔徑算出部，其使用畫面亮度及對象者圖像，而求取對象者的亮度校正後的瞳孔徑。

Description

附帶瞳孔徑測量功能的眼戴裝置

本發明係有關一種附帶瞳孔徑測量功能的眼戴裝置。

於日本實用新案登錄第3137375號公報記載有一種瞳孔攝像裝置。

此瞳孔攝像裝置可觀測在遮光性護目鏡內因光線刺激所引起之瞳孔的光反應。然而，因為此裝置使用遮光護目鏡，所以沒有考量到遮光護目鏡內的光線刺激以外的光產生之亮度。並且，由於此裝置使用遮光護目鏡，所以不適合遮光護目鏡以外的眼戴裝置。 [習知技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本實用新案登錄第3137375號公報

[發明所欲解決的課題] 於是，本發明係以提供一種考量畫面亮度，並可適當地測量瞳孔徑之眼戴裝置（eyewear）作為目的。

[解決課題的技術手段] 記載於此說明書之發明係基於以下見解：因為具有用以獲得畫面亮度的畫面亮度取得部，故可求取亮度校正後的對象者的瞳孔徑。

本發明係關於一種瞳孔徑測量用眼戴裝置1。 瞳孔徑測量用眼戴裝置1係具有顯示畫面3，且用以量測對象者的瞳孔徑的工具。 此瞳孔徑測量用眼戴裝置1具有： 畫面亮度取得部5，其用以獲得關於顯示畫面3的明亮度之資訊亦即畫面亮度； 攝影部7，其獲得包含對象者的瞳孔之圖像亦即對象者圖像；以及 瞳孔徑算出部9，其使用畫面亮度及對象者圖像，而求取亮度校正後的對象者的瞳孔徑。

瞳孔徑測量用眼戴裝置1可為頭戴式顯示器（較佳為，交叉實境用頭戴式顯示器）、頭盔、護目鏡、眼鏡或太陽眼鏡。

瞳孔徑測量用眼戴裝置1的較佳例為進一步具有：視線位置取得部11，其獲得對象者的顯示畫面3上的視線位置；以及 注視處分析部13，其使用視線位置取得部11所取得的視線位置與對象者的亮度校正後的瞳孔徑，判斷在顯示畫面3所顯示之顯示圖像中的對象者的注視處。

此例子亦可進一步具有顯示資訊取得部15，所述顯示資訊取得部15取得用以將顯示畫面3顯示在分析者用顯示部的分析者用顯示資訊。

分析者用顯示資訊的例子亦可為顯示出在顯示畫面3所顯示之顯示圖像中的對象者的注視處。 分析者用顯示資訊的其他例子，係用以將視線位置分析部取得之已分析的視線位置顯示在分析者用顯示部所顯示之顯示畫面3上，且瞳孔徑算出部基於算出對象者的瞳孔徑，使分析者用顯示部所顯示之視線位置的顏色、大小或形狀變化之資訊。

[發明功效] 本發明可提供一種考量畫面亮度，並可適當地測量瞳孔徑之眼戴裝置。

以下，使用圖式說明用以實施本發明的方式。本發明並不限於以下說明的方式，亦包含從以下的方式在所屬技術領域中具有通常知識者所顯而易知的範圍內進行適當修正者。

以下說明之瞳孔徑測量用眼戴裝置1，基本上可具有控制部、運算部、記憶部、輸入部及輸出部這樣的硬體。控制部係基於從輸入部所輸入之資訊，使運算部執行依循記憶部所記憶之程式之預定的運算處理，將該運算結果適當地記憶在記憶部，並控制輸出部。控制部及運算部的例子係CPU或GPU等的處理器。記憶部的儲存功能係例如可藉由HDD及SSD這樣的不揮發性記憶體而實現，記憶部的記憶功能係可藉由例如RAM或DRAM這樣的揮發性記憶體而實現。輸入裝置的例子，係用以透過網路接收資訊之通訊模組、滑鼠或鍵盤等的操作用模組。輸出裝置的例子，係用以透過網路傳送資訊的通訊模組、顯示器、揚聲器等。 例如，在記憶部中，亦可記憶控制程式，也可記憶各種資訊。在從輸入裝置輸入了預定的資訊之情形，控制部將被記憶於記憶部之控制程式讀出。然後，控制部適當地將被記憶於記憶部之資訊讀出，往運算部傳送。並且，控制部適當地將被輸入之資訊往運算部傳送。運算部係使用接收到之各種資訊進行運算處理，並記憶在記憶部。控制部將被記憶在記憶部之運算結果讀出，自輸出部輸出。如此，執行各種處理。執行此各種處理者為各手段。

瞳孔徑測量用眼戴裝置1 圖1係本發明的瞳孔徑測量用眼戴裝置的方塊圖的例子。 如圖1所示般，此瞳孔徑測量用眼戴裝置1具有顯示畫面3、畫面亮度取得部5、攝影部7及瞳孔徑算出部9。如圖1所示般，此瞳孔徑測量用眼戴裝置1亦可進一步具有視線位置取得部11、注視處分析部13及顯示資訊取得部15。所獲得之瞳孔徑係被使用於例如：影片（例如廣告）的評價、問卷調查、商品展示的評價、建築設計的評價、遊戲的心理分析或與所顯現出之顯示資訊有關之情感分析、自律神經的狀況、失智症的狀況、腦部疾病的檢查、腦部狀態或精神分析等之各種用途。

瞳孔徑測量用眼戴裝置1係具有顯示畫面3，且用以量測對象者的瞳孔徑的工具。一般而言，對象者為人。瞳孔徑一般為人的瞳孔徑。 瞳孔徑測量用眼戴裝置1的本體只要為可測量瞳孔、可穿戴在身體、可攜帶的裝置即可。瞳孔徑測量用眼戴裝置1的本體的例子亦可為頭戴式顯示器（較佳為，交叉實境用頭戴式顯示器）、頭盔、護目鏡、眼鏡及太陽眼鏡。交叉實境（XR）的例子係VR（虛擬實境）、AR（擴增實境）及MR（混合實境）。瞳孔徑測量用眼戴裝置1可為遊戲用，也可為工作用，亦可為用以顯示電視或影音的裝置，亦可為虛擬旅遊用的裝置。

顯示畫面3 瞳孔徑測量用眼戴裝置1具有顯示畫面3。顯示畫面3係液晶顯示器、電漿顯示器等的顯示部。顯示畫面係依循來自控制部的指示，顯示各種資訊。此外，顯示畫面所顯示之內容的例子係影片或靜態圖像。

畫面亮度取得部5 畫面亮度取得部5係用以獲得關於顯示畫面3的明亮度之資訊亦即畫面亮度的要素。在瞳孔徑測量用眼戴裝置1為遮光護目鏡這種遮光系統之情形，亦可基於顯示畫面3所顯示之顯示資訊，獲得畫面亮度。即使在此情形，亦可使用感測器，求取畫面亮度3的畫面亮度。

攝影部7 攝影部7係用以獲得包含對象者的瞳孔之圖像亦即對象者圖像的要素。攝影部7的例子係瞳孔徑測量用眼戴裝置1內的相機。藉由相機等的攝影部7，可拍攝對象者圖像。對象者圖像可為靜態圖像，也可為影片。並且，攝影部7的例子，亦被記載於日本實用新案登錄第3137375號公報。此外，攝影部7具有近紅外線照射裝置者為本發明較佳的態樣，所述近紅外線照射裝置係對於對象者（包含其眼睛的區域）照射近紅外線，以便易於取得對象者圖像。在此情形，相機也可為近紅外線相機。

瞳孔徑算出部9 瞳孔徑算出部9，係用以使用畫面亮度及對象者圖像，而求取亮度校正後的對象者的瞳孔徑的要素。從相機圖像求取瞳孔徑之方法的例子係記載在日本特許第6651536號公報。所求得之亮度校正後的對象者的瞳孔徑係適當地被記憶在記憶部。此時，較佳為連同顯示部所顯示之內容（影像）的識別號碼一起被記憶在記憶部。如此的話，可將內容的顯示時間點及瞳孔徑的變化時間點建立關聯性並記憶。

藉由以上的構成，瞳孔徑測量用眼戴裝置1可獲得已考量畫面亮度之亮度校正後的對象者的瞳孔徑。若調査此瞳孔徑的經時變化的話，可掌握對象者的心理狀況。例如，使機器學習部17針對與檢查對象有關之資訊先進行機器學習。然後，將所獲得之亮度校正後的對象者的瞳孔徑的資訊輸入至機器學習部。於是，機器學習部基於已輸入之亮度校正後的對象者的瞳孔徑（的經時變化），進行作為各種對象之評價或診斷。此時，若有輸入對象者的個人資訊（年齡、性別、病史等）的話，可進行準確性更高的評價或診察。

圖2係代替表示在顯示畫面播放商業廣告影片並測量對象者的瞳孔徑之例子之圖式的圖表。圖2（a）及圖2（b）係分別表示在顯示了對於對象者而言很感興趣的商業廣告與不太感興趣的商業廣告之情形，對象者的瞳孔徑的變化之圖表。縱軸為瞳孔徑（任意單位）、橫軸為提示時間（秒）。從圖2可知，透過使用此瞳孔徑測量用眼戴裝置1可分析對象者的興趣。

圖3係代替表示經使用瞳孔反應之醫療診斷的例子之圖式的圖表。圖3（a）係73歲的正常男性的圖表，圖3（b）係59歲患有眩暈之男性的圖表，圖3（c）係76歲患有帕金森氏症之男性的圖表。縱軸為瞳孔徑（任意單位）、橫軸為提示時間（秒）。若所獲得之亮度校正後的對象者的瞳孔徑的資訊被輸入至機器學習部17，則機器學習部17基於已輸入之資訊，分析對象者的疾病或精神狀況。從圖3可知，透過使用此瞳孔徑測量用眼戴裝置1可對於對象者進行醫學分析。

視線位置取得部11 視線位置取得部11，係用以獲得對象者的顯示畫面3上的視線位置的要素。視線位置取得部11係從攝影部所拍攝之圖像、顯示畫面所顯示之影像、對象者的眼球運動的資訊，而分析對象者的視點位置。分析對象者的視點位置之方法為習知。視線位置取得部11係取得藉由攝影部所拍攝之眼球運動影像。接著，若對象者感知的內容為影片或靜態圖像等的影像資訊的話，取得所述影像資訊作為內容的影像資訊。然後，視線位置取得部11係從內容的影像資訊及眼球運動影像，特定在所述影像中的對象者的視覺辨識位置，並將其資訊保存在記憶部。若輸出被記憶在記憶部之資訊，在顯示畫面所顯示之內容（影像）中，可顯示對象者是視覺辨識了哪個部分。此資訊可使用於各種的分析。

注視處分析部13 注視處分析部13，係用以使用視線位置取得部11所取得的視線位置與對象者的亮度校正後的瞳孔徑，而判斷在顯示畫面3所顯示之顯示圖像中的對象者的注視處的要素。可以說瞳孔徑增大則注視度增高。在內容（影像）中，可將對象者的注視程度是如何變化的與對象者是視覺辨識了哪個部分一起顯示。注視處分析部13可用於判斷感知內容之對象者正注視著其內容影像的哪個部分。例如，注視處分析部13係與上述的視線位置分析部7的方法同樣地，接收對象者感知的內容的影像資訊、對象者的眼球運動的資訊等。然後，將影像畫面的畫面處的資訊及所述部分的對象者的注視度記憶在記憶部。藉由使用這些資訊，可對在分析者用顯示部4所顯示之瞳孔分析結果影片附加藉由後述之各種標記所表示之對象者的視線位置。

顯示資訊取得部15 顯示資訊取得部15可進一步具有顯示資訊取得部15，所述顯示資訊取得部15取得用以將顯示畫面3顯示在分析者用顯示部之分析者用顯示資訊。分析者用顯示部係用以進行有關對象者的各種分析的人觀看之顯示部。分析者用顯示部亦可與顯示畫面相同，也可為其他的顯示部（例如電腦的畫面）。例如，注視處分析部13所分析、記憶在記憶部之資訊，係分析者用顯示資訊。顯示資訊取得部15係將分析者用顯示資訊輸出到分析者的電腦。於是，於分析者用顯示部可顯示基於分析者用顯示資訊之影像。如此，分析者用顯示資訊的例子也可以是顯示在顯示畫面3所顯示之顯示圖像中的對象者的注視處的資訊。

分析者用顯示資訊的其他例子，係用以將視線位置分析部取得之已分析的視線位置顯示在分析者用顯示部所顯示之顯示畫面3上，且瞳孔徑算出部基於算出對象者的瞳孔徑，使分析者用顯示部所顯示之視線位置的顏色、大小或形狀變化之資訊。由此，可簡單易懂地顯示出對象者注視了哪個部分等。

圖4係表示出分析者用顯示部的顯示例之圖。圖4係表示分析者用顯示部的顯示例之示意圖。分析者用顯示部4係用以顯示已感知內容之對象者的瞳孔分析結果之要素。分析者用顯示部4亦可為在web上操作者，也可為在電腦等的終端內以離線狀態操作者。如圖4所示那樣，分析者用顯示部亦可具有例如用以顯示對象者的注視度及瞳孔分析結果的分析結果影片顯示欄4a。 於分析者用顯示部中，亦可設有內容熱圖設定欄4d、瞳孔徑／注視度圖表顯示設定欄4c、迷你選單顯示位置設定欄4d及瞳孔徑／注視度圖表顯示欄4e。

分析結果影片顯示欄4a係顯示使對象者已感知的內容對象者的視線位置及注視度對應之影像的部分。具體而言，例如，分析結果影片顯示欄4a所顯示之影像，係將對象者所感知之內容的影像資訊作為基本影像，並如以下那樣地附加有視線位置及注視處等的資訊。將感知內容中的對象者的視線位置作為預定的熱圖標記，附加顯示在所述基本影像上。 也就是說，感知內容中的對象者的實際的視線的位置及上述影像資訊的熱圖標記的位置對應。並且，其標記也可因應對象者的注視度而變化顏色、大小或形狀。 在分析結果影片顯示欄4a的下部中，亦可設有例如，影片播放鍵、倒轉鍵及快轉鍵。除此之外，也可將用以設定播放位置設定及播放速度的迷你選單顯示在分析結果影片顯示欄4a。

在分析者用顯示部中，亦可設有用戶（分析者）可選擇是否在分析結果影片顯示熱圖的標記等之單選方塊等的熱圖設定欄4b。例如，當選擇熱圖設定欄4b的不顯示並按下播放鍵，則會在上述分析結果影片不顯示注視處的標記之狀態下播放影片。並且，當選擇內容熱圖設定欄的顯示並按下播放鍵，則播放在上述分析結果影片顯示有注視處的標記之影片。再者，在使標記顯示於分析結果影片之情形，亦可在影片上顯示網格線。

在分析者用顯示部中，亦可設有具有用戶可選擇是否顯示上述圖表之中哪一個圖表之單選方塊的瞳孔徑／注視度圖表選擇欄4c。 若選擇瞳孔徑之單選方塊，則瞳孔徑圖表會顯示於瞳孔徑／注視度圖表顯示欄4e，若選擇注視度之單選方塊，則注視度圖表會顯示於瞳孔徑／注視度圖表顯示欄4e。

分析者用顯示部亦可具有瞳孔徑／注視度圖表顯示欄4d，所述瞳孔徑／注視度圖表顯示欄4d顯示表示對象者的瞳孔徑的瞳孔徑圖表與表示對象者的注視度之注視度圖表。表示對象者的瞳孔徑之圖表與表示對象者的注視度之圖表，係亦可為僅顯示其中一者的態樣，也可為顯示兩者的態樣。

除此之外，在分析者用顯示部中，亦可設有迷你選單顯示位置設定欄4d。在迷你選單顯示位置設定欄4d，可設定迷你選單顯示位置。

圖5的圖表係表示對象者在感知內容時的瞳孔徑的時間位移之圖表。此圖表的橫向係表示出從分析結果影片的播放中的時間位置（影片播放中時間位置線33），時間上離開多少程度。 在此圖表中縱線的影片播放中時間位置線33係表示出在顯示畫面3所顯示之瞳孔分析結果影片的正在播放中的位置（時間）。圖表上，影片播放中時間位置線33的左側係在顯示畫面3播放完的時間位置中與注視度有關之資訊，其右側係未在顯示畫面3播放的時間位置中與注視度有關之資訊。 並且，此圖表的縱向（圖5的上方向為正方向）係表示瞳孔徑、內容亮度相當的大小。

在此圖表中，橫線的原始測量瞳孔徑27係由表示對象者的各個播放時間位置的瞳孔徑的大小之點的匯集所形成之線。在此圖表中，橫線的內容亮度相當29係由表示從對象者的各個播放時間位置的內容亮度所假定之瞳孔徑大小之點的匯集所形成之線。也就是說，若分析影片的播放位置（時間）前進的話，此等原始測量瞳孔徑27與內容亮度相當29的線會往圖表左方遷移。並且，瞳孔徑圖表的規格係除了上述以外也可為以下所示者。亦可為下述規格：分析結果影片的整個時間段的原始測量瞳孔徑27與內容亮度相當29係從影片播放前就預先固定顯示，影片播放中時間位置線33係對應影片播放中的位置（時間）而遷移。

圖6係將被輸出之檔案資料之中，各對象者的注視度的時間推移、其平均值的圖表資料進行圖示者。圖6的圖表的橫軸為時間軸，縱軸為對象者的注視度。圖7係將被輸出之檔案資料之中，各對象者的注視度總數分布資料進行圖示者。上述注視度總數分布資料係將被輸出之檔案資料之中，各對象者的注視度總數分布的統計用資料經進行圖示者。並且，除了上述檔案以外，也可輸出包含表示多位對象者間的注視度的分散之標準偏差的資訊、顯示在一位對象者的測量中之注視度的分散之標準偏差的資訊之檔案。

以上，在本申請說明書，為了實現本發明的內容，一面參照圖式一面進行本發明的實施方式的說明。然而，本發明未受限於上述實施方式，亦包含對於本發明所屬技術領域中具有通常知識者基於本申請說明書所記載之事項可理解之變更方式或改良方式。

[產業上可利用性] 本發明可被利用在資訊分析領域。

1:瞳孔徑測量用眼戴裝置 3:顯示畫面 5:畫面亮度取得部 7:攝影部 9:瞳孔徑算出部 11:視線位置取得部 13:注視處分析部 15:顯示資訊取得部

圖1係本發明的瞳孔徑測量用眼戴裝置的方塊圖的例子。 圖2係代替表示在顯示畫面播放商業廣告影片並測量對象者的瞳孔徑之例子之圖式的圖表。圖2（a）及圖2（b）係分別表示在顯示了對於對象者而言很感興趣的商業廣告與不太感興趣的商業廣告之情形，對象者的瞳孔徑的變化之圖表。 圖3係代替表示經使用瞳孔反應之醫療診斷的例子之圖式的圖表。圖3（a）係73歲的正常男性的圖表，圖3（b）係59歲患有眩暈之男性（梅尼爾氏症患者）的圖表，圖3（c）係76歲患有帕金森氏症之男性的圖表。 圖4係表示出分析者用顯示部的顯示例之圖。 圖5的圖表係表示對象者在感知內容時的瞳孔徑的時間位移之圖表。 圖6係將被輸出之檔案資料之中，各對象者的注視度的時間推移、其平均值的圖表資料進行圖示者。圖6的圖表的橫軸為時間軸，縱軸為對象者的注視度。 圖7係將被輸出之檔案資料之中，各對象者的注視度總數分布資料進行圖示者。

1:瞳孔徑測量用眼戴裝置

3:顯示畫面

5:畫面亮度取得部

7:攝影部

9:瞳孔徑算出部

11:視線位置取得部

13:注視處分析部

15:顯示資訊取得部

17:機器學習部

Claims (6)

1. 一種瞳孔徑測量用眼戴裝置，其具有顯示畫面，且用以量測對象者的瞳孔徑，該瞳孔徑測量用眼戴裝置具有： 畫面亮度取得部，其用以獲得關於前述顯示畫面的明亮度之資訊亦即畫面亮度； 攝影部，其獲得包含前述對象者的瞳孔之圖像亦即對象者圖像；以及 瞳孔徑算出部，其使用前述畫面亮度及前述對象者圖像，而求取前述對象者的亮度校正後的瞳孔徑。
2. 如請求項1之瞳孔徑測量用眼戴裝置，其中，瞳孔徑測量用眼戴裝置係頭戴式顯示器。
3. 如請求項1之瞳孔徑測量用眼戴裝置，其中，瞳孔徑測量用眼戴裝置係交叉實境用頭戴式顯示器。
4. 如請求項1之瞳孔徑測量用眼戴裝置，其中，瞳孔徑測量用眼戴裝置係頭盔、護目鏡、眼鏡或太陽眼鏡。
5. 如請求項1之瞳孔徑測量用眼戴裝置，其進一步具有： 視線位置取得部，其獲得前述對象者的前述顯示畫面上的視線位置；以及 注視處分析部，其使用前述視線位置取得部所取得的前述視線位置與前述對象者的亮度校正後的瞳孔徑，判斷在前述顯示畫面所顯示之顯示圖像中的前述對象者的注視處。
6. 如請求項5之瞳孔徑測量用眼戴裝置，其進一步具有顯示資訊取得部，該顯示資訊取得部係取得用以將前述顯示畫面顯示在分析者用顯示部的分析者用顯示資訊， 前述分析者用顯示資訊係用以將前述視線位置分析部取得之已分析的視線位置顯示在前述分析者用顯示部所顯示之前述顯示畫面上，且前述瞳孔徑算出部基於算出對象者的瞳孔徑，使前述分析者用顯示部所顯示之視線位置的顏色、大小或形狀變化之資訊。