2017 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、90％を超える正確性でEye Glance入力を検出できるようになった。今後は、より高い正確性が得られるように改良を加える。また、画面デザインについては、少数自由度で多くの選択肢を入力できる汎用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て実験を行ったが、画面制御が正確に行えない場合に問題が生じるため、画面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、雑音対策が十分でないため、更なる改良が必要である。2-4)に関しては、種々の入力方式でも対応できるようなインタフェースを設計し始めている。2-5)は2-1)～2-4)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である。
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、90％を超える正確性でEye Glance入力を検出できるようになった。今後は、より高い正確性が得られるように改良を加える。また、画面デザインについては、少数自由度で多くの選択肢を入力できる汎用的なデザインを提案し実験を行った結果、キーボード方式には及ばないが、非常に簡易に入力できることが分かった。2-2)に対して、具体的な解析方法を確立して実験を行ったが、画面制御が正確に行えない場合に問題が生じるため、画面制御を正確に行えるようにプログラムを改良している。2-3)に対して、プロトタイプの装置を開発したが、雑音対策が十分でないため、更なる改良を行っている。2-4)に関しては、種々の入力方式でも対応できるようなインタフェースを設計し、プロトタイプを試作し実験を行う予定である。2-5)は2-1)～2-4)が完成後に取り組む予定である。
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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である。
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、90％を超える正確性でEye Glance入力を検出できるようになった。今後は、より高い正確性が得られるように改良を加える。また、画面デザインについては、少数自由度で多くの選択肢を入力できる汎用的なデザインを提案し実験を行った結果、キーボード方式には及ばないが、非常に簡易に入力できることが分かったため、さらに多くの被験者で実験を行い性能を確かめる。2-2)に対して、具体的な解析方法を確立して実験を行ったが、画面制御が正確に行えない場合に問題が生じるため、画面制御を正確に行えるようにプログラムを改良している。具体的には、画面制御を正確に調整できるDirectX等を使用するこを予定している。2-3)に対して、プロトタイプの装置を開発したが、雑音対策が十分でないため、市販のチップを購入するなど更なる改良を行っていく。2-4)に関しては、種々の入力方式でも対応できるようなインタフェースデザインを幾つか提案し、プロトタイプを試作して実験を行う。2-5)は2-1)～2-4)が完成後に取り組む予定である。
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| Causes of Carryover |
（理由）
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。
（使用計画）
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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