2013 Fiscal Year Research-status Report
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25330189
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
高橋 裕樹 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (80262286)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 視線計測 / 視線ジェスチャ / サッカード |
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| Research Abstract |
本研究では，タブレット型コンピュータを想定した携帯デバイスのための視線インタフェースを検討する．
まず，ユーザの顔の位置や姿勢，および，携帯端末に付属したカメラ姿勢の両方が固定されない状況下での視線計測手法について検討を行った．水平方向は比較的正確に計測することができたが，眉毛や瞼の影響で鉛直方向の視線に誤差が生じやすいという問題も明らかになった．次に，視線計測精度が不充分な場合でもコマンド操作が可能な方法として視線ジェスチャを用いた携帯デバイスのページ操作支援を提案し，約70%強の識別精度を得たが，意図しない視線ジェスチャも識別する結果となった．
さらに，携帯デバイスの操作として，マウスのクリックに相当するタップを実現可能な視線操作手法を検討した．そのために，まず，ユーザが携帯デバイス中のある対象を注視する動作を，単に情報を見ている認知段階，操作機能を表しているアイコン等の選択段階，そして，選択したものを実行する操作段階に識別する手法の検討として，人間の視線特徴であるサッカードと呼ばれる高速な視線移動運動とスクリーンボタンを利用したインタフェースを提案した．頭部を固定した実験にとどまっているが，従来手法に対して誤選択を1/4に削減することができた．
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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25年度には，(1) 視線計測精度の向上 と (2) 視線インタフェースにおける情報処理フェイズの識別の基礎検討を計画していた．
(1)に関しては，眼球運動計測単体で考えると，ユーザが一般的な携帯端末のアイコンの中心を正確に注視できた場合，視線計測の許容誤差を約0.7度以下に抑える必要がある．しかしながら，従来研究であるAAM(Active Appearance Model)を利用した視線抽出手法では，水平方向の誤差が3.2度であったとの報告があったとともに，本研究では視線計測誤差を水平方向2.2度，鉛直方向2.8度まで向上することができたが，理想的な目標精度にはまだ不充分である．そこで，本研究では，ユーザの視線と携帯デバイスの交点を注視点として一点に定めるのではなく，尤度分布として判断することを最終目標としているが，本年度はその基礎検討として，注視点ではなく視線変化に基づく視線ジェスチャによる操作を検討し，約70%強の識別精度を得ることができた．
(2)に関しては，携帯デバイスの操作を考慮すると，注視状態を知覚段階と選択段階の2種類に識別するだけでは不充分であるため，本研究では，ユーザが携帯デバイスを対象を注視する動作を，情報の知覚段階，選択段階，操作段階に識別する手法の検討として，人間の視線特徴であるサッカードと呼ばれる高速な視線移動運動とスクリーンボタンを利用したインタフェースを提案した．頭部を固定した実験にとどまっているが，従来手法に対して誤選択を1/4に削減することができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度には，平成25年度で課題として明らかになった下記の検討を行う．
(1) 視線計測精度の向上に関して，鉛直方向の視線計測誤差が水平方向の誤差に比べ大きいため，その方向性による視線操作への影響を検討するとともに，不充分な視線計測精度でも有効的な視線操作を可能とするためにユーザの視線と携帯デバイスの交点を注視点として一点に定めるのではなく，尤度分布として判断する手法の検討を行う．
(2) 視線インタフェースにおける情報処理フェイズの識別では，まだ明確な情報処理フェイズの識別には至っていないため，情報処理フェイズを考慮した操作体系の検討を行う．
さらに，平成25年度には充分に検討していなかった(3) 頭部の自由動作を許容した場合の視線計測手法および操作手法について検討を行う予定である．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初，購入を計画していた視線捕捉装置よりも提案研究課題に類似した，MicroSoft Kinectに装着してコンピュータの視線操作を可能にするNUIA(Natural User InterAction) eye charmが8月頃に発売予定であったが，開発が遅れたため，購入を次年度に繰り越すことにした．
NUIA eye charmが入手可能になり次第，購入予定である．
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Research Products
(5 results)
