眼精疲労度を実時間測定するマン・マシンインタフェースの研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11480083
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: 前田 純治 室蘭工業大学, 工学部, 教授 (00002311)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 張 善俊 室蘭工業大学, 工学部, 助手 (70261386) ; 佐賀 聡人 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (90270793) ; 鈴木 幸司 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (00179269)
• Keywords: マン・マシンインタフェース / 眼精疲労度 / アイトラッキングシステム

Research Abstract

本研究は、被験者がVDT作業を行いながら眼精疲労度を実時間にて測定する新方式のマン・マシンインタフェースを開発することを目的としていた。具体的には、視線を自動的に追随する非接触式アイトラッキング・システム(視線追尾計測装置)によりVDT作業者の眼の動きを捕えつつ、同時に,作業者の眼の涙液表面のスペキュラー像を光学的干渉縞として実時間にて観察するものである。眼の涙液油層薄膜の表面からの反射光と裏面からの反射光の光路差によって生じる干渉縞の様子が、健常眼とドライアイでは著しく異なるため、眼精疲労度の測定に用いることが可能となる。この方式により、非接触・非侵襲にて被験者のVDT作業中の眼の涙液表面油層の自然な動態を連続的に観察することが可能となることが期待される。
平成12年度においては、平成11年度の研究に引き続き、主要設備である視線追尾計測装置内に、被験者の眼の涙液表面のスペキュラー像を光学的干渉縞として観察する干渉装置を組み込む開発研究を行った。しかしながら、視線追尾計測装置は完成品を購入しているため、装置の空きスペースの制約から、視線追尾計測装置内に干渉装置を実際に組み込むまでには至らなかった。今後の研究展開としては、光学的干渉縞を計測する干渉装置を、最初から組み込んだ形での視線追尾計測装置を、新規に設計・制作することにより、実時間での測定を実現することである。
本研究を通して得られた新たな知見は、被験者の眼の位置とカーソルの位置とのキャリブレーション(視線追尾計測装置からの入力信号のゲインとオフセットの適切な調整)の重要性である。また、本システムは、頭には全く何も装着しない方式でかつ瞳をトラッキングすることが可能なため、瞳の動きに追随してある程度まで頭の動きの補正が可能であることが判明した。

Research Products

• [Publications] J.Maeda: "Rough and Accurate Segmentation of Natural Images Using Fuzzy Region-Growing Algorithm"Proc.of IEEE Inf.Conf.on Image Processing. Vol.III. 227-231 (1999)
• [Publications] 前田純治: "フーリエウエーブレット変換を用いた自然画像の局所的フラクタル次元の高精度な推定"電子情報通信学会論文誌. J82A・5. 750-754 (1999)
• [Publications] Y.Suzuki: "An Associative Memory System with Fuzzy Numbers"Trans.of Inf.Process.Society of Japan. 40・1. 374-377 (1999)
• [Publications] S.Saga: "Training of the Freehand Curve Identifior FSCI Using a Fuzzy Neural Network"室蘭工業大学紀要. 50. 1-7 (2000)
• [Publications] J.Maeda: "Rough and Accurate Segmentation of Natural Color Images Using Fuzzy Region-Growing Algorithm."Proc.of 15th Int.Conf.on Pattern Recognition. Vol.IV. 642-645 (2000)
• [Publications] 石川千温: "動的モフォロジーフィルタと非等子的拡散の組み合わせによる自然画像の領域分割"電子情報通信学会論文誌. J84DII・2. 420-424 (2001)