A Study on Gaze-driven Image Presentation on Automotive HUDs
| Project/Area Number |
21K03964
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
池田 聖 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (40432596)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
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| Keywords | 視線解析 / 固視検出 / 拡張現実感 / バーチャルリアリティ / 自動較正 / 注視対象判定 / 視線計測 |
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| Outline of Research at the Start |
拡張現実感像（AR像）の提示が可能な光学透過型の車窓ディスプレイは，実風景に関連した情報を提示することができる．本研究では，車窓ディスプレイ特有の条件として，シーンが遠景であることおよび並進移動が生じる状況である事を利用し，利用者の三次元注視位置をセンシングし，注視位置に基づく視線駆動型のAR像提示法を開発する．提示法の開発を通して，(A) 三次元注視位置センシング法により奥行を含む利用者の注視対象の判別が可能であること，(B) 視線駆動型のAR像提示手法が車窓ディスプレイによる映像提示の視認性改善に有効であることを示す．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、車載の窓型透明ディスプレイを対象に、利用者の三次元的な注視位置を推定し、これに基づき提示するAR像を変化させることで視認性を向上させる技術の確立である。目的達成のために、次の課題をこれまでに実施した。
A）車窓ディスプレイのための三次元注視位置センシング：
(A-1) 視線検出器の自動較正法：利用者に特定の動作を課さずに、自動的に視線検出器を較正する手法を開発した。開発手法では、環境の三次元モデルと視線の交点（注視点）を算出し、固視中の注視点の分散を最小化する最適化問題として較正パラメータを推定する。バーチャルリアリティ（VR）環境において本手法が、顕著性に基づく従来法に比べて精度が高く、頭部の18m程度並進移動により較正精度が収束することを確認した。
(A-2) 中遠景の重畳像に対応した三次元注視位置センシング：並進移動する車両内にいる利用者が透明ディスプレイを介してAR像と実風景との混合像を見る際の、三次元注視位置を推定する手法を開発した。本手法では、注視対象上の各座標系において固視を検出することで、視線が密集する瞬間をとらえる。VR環境を用いた実験において、輻輳角を用いた従来法よりも注視対象の判定精度が高いこと、および車両の速度により最適な固視検出の閾値が変化することと、最適な閾値の選択により固視検出精度を向上できることが明らかになった。
B）三次元注視位置に基づく重畳像の高視認性レンダリング：三次元注視位置の推定結果をもとにAR像を注視する場合は、AR像の視認性を高め、実風景を注視する場合はAR像の一部の透過率を高めて実風景の視認性が向上するよう像を提示する手法を開発した。開発した手法では、非注視対象の存在を完全に消してしまわないよう、AR像をメッシュ状に加工して提示する。バーチャルリアリティ環境を用いた実験により、両者の視認性が向上することを確認した。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
