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脳波情報を利用するヘッドマウントディスプレイ型視線入力インターフェース装置の研究

研究課題

研究課題/領域番号 12680826
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関電気通信大学

研究代表者

板倉 直明  電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (30223069)

研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2002年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2001年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2000年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードインターフェース / 誘発脳波 / 視線入力 / 眼電図 / 判別分析 / ニューラルネットワーク
研究概要

本研究では、ヘッドマウントディスプレイと脳波を用いた視線入力インタフェースを開発することを目的として、下記の具体的課題を設定し研究を行った。
課題1.視線入力インタフェースの補助として、指定位置を見たかを脳波で判別する。
課題2.脳波から視点判別できるような適切な視覚刺激を調べる。
課題3.ヘッドマウントディスプレイ使用時に使える簡易な視点領域測定法を開発する。
課題1では、視線入力で発生する誤入力を防ぐために、視線で「選択した文字」が、「選択しようとした文字」かを、脳波によって判別する方法を検討した。研究では、実際に見た文字背景が赤く変化した場合の脳波を正判定脳波、実際に見た文字の隣の文字背景が赤く変化した場合の脳波を誤判定脳波として、正判定脳波と誤判定脳波の判別を試みた。その結果、1)脳波の1時点振幅情報だけでは、脳波判別率が向上しない。2)脳波中から時間再現性のある特徴波形を抽出して判別に用いる方法が有効である。3)背景脳波を効果的に除去する方法を考えないと、その特徴脳波が抽出されない。4)適切な刺激を用いないと特徴脳波自体が発生しない可能性がある。ことなどが明らかになった。
課題2では、1)使用者の負担が大きいことなどから、10秒以上の光点滅刺激が必要な脳波光駆動現象に着目した視点判別は実用的でない。2)背景脳波を除去することによって、5秒程度の光点滅刺激を用いれば、視覚誘発反応を利用した視点判別が行える可能性がある。ことなどが明らかになった。
課題3では、1)交流眼電図から視点領域を判定できるアルゴリズムを開発した。2)開発したアルゴリズムを用いると、水平方向では約90%の割合で視点領域を特定できる。3)垂直方向の視点領域の判別では、瞬きの影響や垂直方向での電位変化が少ないという眼電図の特徴により、視点領域判定精度が下がる。ことなどが明らかになった。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] 坂 尚幸: "ガイド領域を用いた視線文字入力インターフェースの提案"電子情報通信学会論文誌D-II. Vol.J84-D-II No.5. 799-804 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 内藤 雅広: "ディスプレイ上点滅刺激を用いた定常性誘発脳波の識別可能性"日本生理人類学会誌. Vol.6 特別号(1). 94-95 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松原 茂樹: "wavelet解析を用いた視覚文字入力インターフェイスにおける誘発脳波の入力正誤判定の可能性"日本生理人類学会誌. Vol.6 特別号(1). 96-97 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松原 茂樹: "視覚文字入力インターフェイスに利用する脳波におけるwavelet解析を用いた特徴抽出"日本生理人類学会誌. Vol.6 特別号(2). 24-25 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 内藤 雅広: "光駆動現象発現条件解明のためのwaveletを用いた点滅刺激提示前後の脳波解析"日本生理人類学会誌. Vol.6 特別号(2). 26-27 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ban, I.Sugamata, N.Itakura, K.Sakamoto, T.Kitamoto: "Proposal of Eye-Gaze Select Interface with Guide Area"The transactions of the institute of Electronics, Information and Communication Engineers D-2. J84-D-2. 799-804 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Naito, T.Izumi, N.Itakura: "Possibility of Discrimination for Steady-State Evoked Potential Signals by Flash Stimuli on Screen"Japanese Journal of Physiological Anthropology. 6, Special Issue 1. 94-95 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Matsubara, T.Izumi, N.Itakura: "Possibility of Discrimination between Correct and Incorrect Inputs of Eye Gaze-Select Interface by Evoked Potentials with Using Wavelet Analysis"Japanese Journal of Physiological Anthropology. 6, Special Issue 1. 96-97 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Matsubara, T.Izumi, N.Itakura: "Characteristics of Evoked Potentials for Eye Gaze-Selected Interface with using Wavelet Analysis"Japanese Journal of Physiological Anthropology. 6, Special Issue 2. 24-25 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Naito, T.Izumi, N.Itakura: "Wavelet Analysis of EEG before and during Photic Stimulation for Clarification of the Precondition of Photic Driving"Japanese Journal of Physiological Anthropology. 6, Special Issue 2. 26-27 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 内藤 雅広: "入力インターフェース応用を考えた点滅光刺激による視覚誘発脳波の検討"ヒューマンインターフェースシンポジウム2002論文集. 163-166 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 太田 拓臣: "眼電図(EOG)の交流増幅を用いた注視領域判定アルゴリズムの提案"ヒューマンインターフェースシンポジウム2002論文集. 319-322 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 廣瀬 卓: "交流増幅眼電図による注視領域判定の検討"第17回生体・生理工学シンポジウム論文集. 69-70 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 冨田 研二: "ディスプレイ上定常点滅刺激による誘発脳波時間特性の解析"第17回生体・生理工学シンポジウム論文集. 299-300 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 坂 尚幸: "ガイド領域を用いた視線文字入力インターフエースの提案"電子情報通信学会論文誌D-II. Vol.J84-D-IINo.5. 799-804 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 内藤 雅広: "ディスプレイ上点滅刺激を用いた定常性誘発脳波の識別可能性"日本生理人類学会誌. Vol.6特別号(1). 94-95 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 松原 茂樹: "wavelet解析を用いた視覚文字入力インターフェイスにおける誘発脳波の入力正誤判定の可能性"日本生理人類学会誌. Vol.6特別号(1). 96-97 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 松原 茂樹: "視覚文字入力インターフェイスに利用する脳波におけるwavelet解析を用いた特徴抽出"日本生理人類学会誌. Vol.6特別号(2). 24-25 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 内藤 雅広: "光駆動現象発現条件解明のためのwaveletを用いた点滅刺激提示前後の脳波解析"日本生理人類学会誌. Vol.6特別号(2). 26-27 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 坂尚幸: "ガイド領域を用いた視線文字入力インターフェースの提案"電子情報通信学会論文誌D-II. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 泉隆司: "視線文字入力インターフェースにおける誘発脳波での入力正誤判定の可能性"日本生理人類学会誌. Vol.5特別号(1). 40-41 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 泉隆司: "視線文字入力インターフェースにおける誘発脳波を入力正誤判定に用いるための解析手法の検討"日本生理人類学会誌. Vol.5特別号(2). 16-17 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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