2020 Fiscal Year Annual Research Report
幾何学的な制約、画面情報、瞳孔径の変化を用いた校正不要な視線計測技術
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20H04229
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
長松 隆 神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (80314251)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹村 憲太郎 東海大学, 情報理工学部, 教授 (30435440)
鎌原 淳三 神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (60283917)
山本 倫也 関西学院大学, 理工学部, 教授 (60347606)
田中 直樹 神戸大学, 海事科学研究科, 教授 (90188318)
中山 実 東京工業大学, 工学院, 教授 (40221460)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 視線計測 / キャリブレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、高精度で頭部の自由な移動を許容するキャリブレーションフリー視線計測手法を確立することを目的としている。本年度は、これまでのキャリブレーションフリー視線計測手法について総説論文を書き、研究の位置づけの整理を行った。そのうえで、以下の3つについて研究を行った。
① 幾何学的な制約によるキャリブレーション： 眼球の光軸はキャリブレーションなしで計測ができるが、幾何学的な制約によるキャリブレーションを成功させる鍵は光軸の推定精度の向上である。そこで、本研究では、従来の赤外線カメラだけでは光軸推定精度の向上が難しいと考え、新たにRGB-IRカメラ、偏光カメラを導入した。また、非球面の角膜モデルにより眼球の光軸を推定する手法について、眼球の向きの計測可能な範囲を拡大する手法の提案を行った。
②画面情報を用いたキャリブレーション： これまでの研究では、Ittiらによる初期の研究による顕著性マップ、顔検出領域によるマップを用いて計算を行っていた。本年度は、MIT saliency benchmarkで評価の高い最新の顕著性マップ（UNISAL、MSI-Net、DeepGazeII）を導入した。また、知識と顕著性との関係性に関しての検討も行った。
③ 瞳孔径変化に基づくキャリブレーション： 瞳孔径は見ているものの明るさに敏感に反応して変化することを利用して、光軸周辺で瞳孔径の変化に常に連動している点を探すことによりキャリブレーションを行う手法を提案した。これについて特許出願を行った。さらに様々な刺激を提示して、どのような刺激で瞳孔径の変動があるのかを詳細に分析する実験を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
幾何学的な制約によるキャリブレーションについては、RGB-IRカメラと偏光カメラの動作確認まで行うことができた。さらに非球面の角膜モデルに関する計算手法を新たに提案した。
また、画面情報を用いたキャリブレーションについては、最新の顕著性マップを導入したことにより、計画以上の成果をあげることができた。
瞳孔径変化に基づくキャリブレーションについては、特許の出願までできた。
以上から、当初の計画以上に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
市販の視線計測装置を購入し、これとの比較を行う。
また、模型眼を購入し、アルゴリズムの正しさの評価と、ヒトの眼球の個人差を分離して評価を行う。
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