2014 Fiscal Year Research-status Report
運動弱者のためのメガネ型ハンズフリーインタフェースの開発
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26350679
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| Research Institution | Osaka Electro-Communication University |
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Principal Investigator |
疋田 真一 大阪電気通信大学, 工学部, 講師 (00347618)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小野 貴彦 広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (20312613)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 視線 / 眼球運動 / カメラ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，手足が不自由な運動弱者の生活の質を改善するため，眼球撮影用超小型カメラとメガネフレームからなる軽量の視線追跡メガネを試作する．そして，このメガネに自然光下における視線検出機能と直感的な操作性を備える視線操作アプリケーションを付加することにより，このメガネをかけるだけで簡単に携帯情報端末やPCにアクセス可能なハンズフリーインタフェースの開発を目指す．
平成26年度は，視線追跡メガネの試作，自然光下における眼の特徴点検出，および視線入力方法の検討に取り組んだ．視線追跡メガネ（全体の重さ109 [g]）は，市販の軽量メガネフレーム（重さ33 [g]）に右眼撮影用と左眼撮影用の超小型カラーカメラ（レンズ直径3.4 [mm]）をそれぞれ1台ずつ取り付けることによって製作した．ユーザの眼の位置に合わせてカメラの位置と姿勢を調整できるように，スチロール樹脂製のジョイント（5自由度）を介して各カメラとフレームを接続した．次に，この視線追跡メガネを用いて毎秒30フレームで眼球画像（画像サイズ：400×400 [pixel]）を取得するシステムを構築した．次に，眼球特徴点として瞳孔を含んだ虹彩領域（黒目領域）を抽出し，その重心位置を計算するアルゴリズムを開発した．また，特定の視線モーション（例えば，右→左→右のような一連の視線の動き）による入力操作実験を行ったところ，一方向（左，右，上方向）への視線の動きでおよそ1 秒，往復運動（左右，上下方向）でも2 秒以内で入力操作が可能であることを確認した．
次年度は，眼球特徴点を用いて視線方向を推定するアルゴリズムの開発を進めるとともに，特徴点抽出における画像処理パラメータの自動決定法について検討する予定である．
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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26年度は，小型軽量かつ利便性に優れたメガネ型インタフェースを実現するためのファーストステップとして，眼球撮影用超小型カメラとメガネフレームからなる視線追跡メガネを試作し，自然光下において眼球特徴点を抽出するアルゴリズムを開発した．さらに，視線入力方法の基礎的検討として，特定の視線モーションによる入力操作実験を行い，その有効性を確認した．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに視線追跡メガネのプロトタイプを製作し，この装置を用いて取得した眼球画像から特徴点を抽出するシステムを開発した．平成27年度以降は，複数の被験者を対象とした視線計測実験とその評価，最適な画像処理パラメータの自動決定法，および視線の動きによりPCや携帯情報端末の直観的な操作を可能にする入力方法の開発に取り組む予定である．
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| Causes of Carryover |
視線追跡メガネを試作するにあたり予備実験用の部品（超小型カメラ，光学部品）を再利用して物品費の支出削減に努めたこと，およびwebを利用した研究打合せにより旅費の支出を抑えたことから次年度への繰越金を得ることができた．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
より使いやすいハンズフリーインタフェースの検討を行うため，従来システムの改良およびアプリケーション開発にかかる費用に加えて，広視野ヘッドマウントディスプレイと視線追跡メガネからなる視線入力システムの開発予算を平成26年度分の繰越金を利用して新たに計上する予定である．
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Research Products
(2 results)
