2016 Fiscal Year Research-status Report
携帯端末に適応した視線・脳波入力インタフェースシステム
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16K01538
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
板倉 直明 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (30223069)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 視線入力インタフェース / 脳波入力インタフェース / Eye Glance / Eye Gaze |
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| Outline of Annual Research Achievements |
視線・脳波インタフェースは手指を使用せずに視線、脳波を利用して機器への入力が可能となるインタフェースである。この視線・脳波入力インタフェースを携帯端末で実現するために、交付申請した研究の目的は以下の３つである。1-1)端末内蔵カメラだけで対応できるEye Glance入力（限定した方向への瞬間他所視入力）方式を完成させる。1-2)短時間入力可能なtransient 型脳波解析を利用した注視対象の判定方法を確立させる。1-3)インタフェース装置の低価格化、小型化を実現するシステムを開発する。
上記の目的を達成するために、平成28 年度から以下の計画、2-1)Eye Glance 入力に有効な生体信号処理方法と画面デザインの確立、2-2)使用する点滅刺激に対する視覚誘発脳波の解析方法の確立、2-3)携帯可能でコンパクトな測定装置の開発、2-4)脳波、視線、音声を統合した入力インタフェース仕様の検討、2-5)心理的疲労などの作業負担評価、を実施した。
2-1）に対して、OpenCVを利用し、画像解析でEye Glance入力を検出する方法を提案し、眼電図を用いた場合には及ばないが、80～90％の正確性でEye Glance入力を検出できることが分かった。今後はアルゴリズムや利用する画像解析ソフトを変えながら、さらに高い正確性が得られるように改良を加える予定である。また、画面デザインについても具体的なデザインを提案し実験を行った。2-2)に対して、具体的な解析方法を確立し、実験を行った。その際、画面の制御が正確に行えない場合に問題が生じるため、画面の制御を正確に行えるようにプログラムを改良する必要がある。2-3)に対して、プロトタイプの装置を開発したが、雑音対策が十分ではないことが判明した。2-4)、2-5)は2-1)～2-3)が完成後に取り組む予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成28 年度から、主に以下の計画2-1～2-5 を実施する計画であった。
2-1)Eye Glance 入力に有効な生体信号処理方法と画面デザインの確立、2-2)使用する点滅刺激に対する視覚誘発脳波の解析方法の確立、2-3)携帯可能でコンパクトな測定装置の開発、2-4)脳波、視線、音声を統合した入力インタフェース仕様の検討、2-5)心理的疲労などの作業負担評価
2-1）に対して、OpenCVを利用し、画像解析でEye Glance入力を検出する方法を提案し、眼電図を用いた場合には及ばないが、80～90％の正確性でEye Glance入力を検出できることが分かった。2-2)に対して、点灯間隔変動光を刺激として用いることで、脳波の判別ができるような具体的な解析方法を確立した。実際に実験を行った結果、8種類の刺激光を用いることで脳波入力を実用化できる目途が得られた。2-3)に対して、プロトタイプの装置を開発した。開発した装置を用いて、その性能を確認したところ、雑音対策が十分にできれば、十分に性能を満たす装置として使用できることが判明した。以上の状況は、当初から計画していた状況とほぼ同様な状況になっているため、おおむね順調に進展していると判断した。しかし、いくつかの課題を解決する必要があり、それらの課題を解決した後、残りの2-4)、2-5)の計画に着手する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28 年度から、主に以下の計画2-1～2-5 を実施する計画であった。
2-1)Eye Glance 入力に有効な生体信号処理方法と画面デザインの確立、2-2)使用する点滅刺激に対する視覚誘発脳波の解析方法の確立、2-3)携帯可能でコンパクトな測定装置の開発、2-4)脳波、視線、音声を統合した入力インタフェース仕様の検討、2-5)心理的疲労などの作業負担評価
2-1）に対して、眼電図を用いた場合には及ばないが、80～90％の正確性でEye Glance入力を検出できることが分かったが、今後はアルゴリズムや利用する画像解析ソフトを変えながら、さらに高い正確性が得られるように改良を加える予定である。また、画面デザインについても具体的なデザインをいくつか提案し、さらに実験を行う予定である。2-2)に対して、画面の制御が正確に行えない場合に問題が生じるため、画面の制御を正確に行えるようにプログラムを改良する必要がある。2-3)に対して、雑音対策が十分ではないことが判明したため、有効に雑音を除去できるデバイスを開発する必要がある。2-4)、2-5)は2-1)～2-3)がある程度、目途が立った時点で早急に取り組む予定である。
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| Causes of Carryover |
基金であることを考え、当該年度の使用額を越さない程度に、ほぼ計画通りに使用した結果、少額の次年度使用額が発生した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度に繰り越した使用額が少額であることから、使用計画を変更することなく、前年度に引き続き、計画通りに研究を遂行する。
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Research Products
(8 results)
