2017 Fiscal Year Research-status Report
サッケード実時間予測と高精度頭部位置・姿勢計測による中心暗点シミュレータの開発
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15K12528
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| Research Institution | National Institute of Technology, Toyama College |
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Principal Investigator |
塚田 章 富山高等専門学校, 電子情報工学科, 教授 (40236849)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
秋田 純一 金沢大学, 電子情報学系, 教授 (10303265)
前田 義信 新潟大学, 自然科学系, 教授 (90303114)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | リハビリテーション / 生体シミュレーション / 中心暗点 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，サッケードの初期情報からの到達視点予測，そして頭部位置・姿勢の高精度計測によって中心暗点シミュレータの実現に挑戦する．すなわち，(1)ユーザの目を高速度（500 fps）で撮影しほぼ実時間で瞳孔重心を検出できる瞳孔検出システムを開発し，サッケードの初期挙動（数ms）で視線の行き先（次の注視点）を予測し，(2)頭部の位置・姿勢を高精度で計測することにより，Head-freeで視角0.5 deg以内で注視点予測を行う中心暗点シミュレータを開発し，(3)シミュレータの定量評価によりその有効性を検証する．
本年度は，(1)高速に瞳孔を検出するシステムを制作した．これを用いて視線計測を行った結果，種々の環境条件の影響により，視線推定精度が当初の計画の精度を満たさないことが判明した．(2)頭部の位置・姿勢を高精度で計測する手法については，視覚マーカを頭部に装着しその位置姿勢を推定する．本年度は3Dプリンタにより軽量のマーカを試作し，精度を確認した．金属性のプロトタイプと同等の精度が得られた．本マーカシステムを用いて顔向きによるポインティングシステムを構築した．マーカを固定した場合の推定角度の標準偏差は0.024degであり，従来システムに比べ各段に高精度である．頭部に装着した場合は揺動により0.123degに悪化するが，頭部の姿勢推定精度としては十分な性能であると考えている．(3)ターゲット探索時の注視点計測実験を行い，眼球運動の特徴について考察した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
高速に瞳孔を検出するシステムの電子回路のバグ修正に時間を要した．さらに，完成したシステムで視線計測を行ったが，視線推定精度が悪く本システムの使用を断念した．
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| Strategy for Future Research Activity |
瞳孔検出システムの代用として，フレームレートは劣るが市販の視線検出装置を購入し，これを用いて中心暗点シミュレータの制作を試みる．
また，ターゲット探索時や読書時の注視点計測実験をさらに進め，ヒト視覚系の注視点の挙動に関する心理物理学的考察を行い，注視点予測精度の向上に繋げる．
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| Causes of Carryover |
瞳孔検出システムの精度が当初計画したレベルに達しなかったため，それに続く実験系に要する支出を減額した．次年度使用額は心理物理学的な側面から注視点の挙動に関する研究を行うための経費に充てたい．
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Research Products
(10 results)
