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高精度ランタイムキャリブレーション視線計測手法とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 16H02860
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ヒューマンインタフェース・インタラクション
研究機関神戸大学

研究代表者

長松 隆  神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (80314251)

研究分担者 竹村 憲太郎  東海大学, 情報理工学部, 准教授 (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)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2017年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードユーザインタフェース / 視線計測 / ユーザインターフェース
研究成果の概要

視線を利用したヒューマンインタフェースの研究開発は、今後、急速に進展すると予想される。しかしながら、利用前にユーザが数点の注視を行う校正作業(キャリブレーション)が必要なままであり、応用範囲が限定される状況にあった。
本研究では、幾何学的な制約によるランタイムキャリブレーションについて研究し、その限界を示した。そのため新たな方法を検討した結果、画面情報を活用したランタイムキャリブレーション手法を提案した。画面情報としては、顕著性マップ、顔の領域抽出を利用した。その結果、顕著性マップより、顔の領域抽出を用いた場合で、精度よくキャリブレーションを行えることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

学術的な意義は、これまで難しいとされていた、ランタイムキャリブレーションによる高精度視線計測が、注視対象物の制約はあるが、可能となったことである。
これにより、様々な社会的な意義がある。例えば、心理学の実験において、被験者に意識させない自然な状態でデータ収録ができるようになる。これにより、拘束時間が減少し、コスト削減が可能である。さらに、乳幼児や動物の計測も容易になる。また、博物館等で展示物との自由なインタラクションが実現できる。手の届かない/触ってはいけない展示物とのインタラクションも可能となる。また、店舗、自動販売機、広告等での、注目度の解析等にも利用可能である。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 13件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] RGB-IRカメラを用いたハイブリッドな瞳孔・虹彩同時追跡2019

    • 著者名/発表者名
      山岸健太,竹村憲太郎
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 55(8) ページ: 491-498

    • NAID

      130007689476

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 舶用レーダにおける映像特徴に基づいた ターゲット抽出方式2017

    • 著者名/発表者名
      田中直樹,岡本章裕,中田裕一,廣野康平
    • 雑誌名

      画像ラボ

      巻: 28(9) ページ: 21-28

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Corneal-Reflection-based Wide Range Gaze Tracking for a Car2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nagamatsu, Mamoru Hiroe, and Gerhard Rigoll
    • 学会等名
      HCI International 2019 (HCII 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Implicit User Calibration for Model-based Gaze-tracking System using Face Detection around Optical Axis of Eye2019

    • 著者名/発表者名
      Mamoru Hiroe, Shogo Mitsunaga, Takashi Nagamatsu
    • 学会等名
      Extended abstracts on Human factors in computing systems (CHI 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cross-Ratio Based Gaze Estimation for Multiple Displays using a Polarization Camera2019

    • 著者名/発表者名
      Masato Sasaki, Takashi Nagamatsu, and Kentaro Takemura
    • 学会等名
      The Adjunct Publication of the 32nd Annual Symposium on User Interface Software and Technology (UIST2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Screen corner detection using polarization camera for cross-ratio based gaze estimation2019

    • 著者名/発表者名
      Masato Sasaki, Takashi Nagamatsu, and Kentaro Takemura,
    • 学会等名
      in Proceedings of the 11th ACM Symposium on Eye Tracking Research & Applications (ETRA2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Hybrid Method for Remote Eye Tracking using RGB-IR Camera2019

    • 著者名/発表者名
      Kenta Yamagishi and Kentaro Takemura
    • 学会等名
      in Proceedings of the 14th Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 偏光カメラを用いた Cross-Ratio Method による注視点推定2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木政人,長松隆,竹村憲太郎
    • 学会等名
      第20回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 偏光カメラシステムによるディスプレイ反射領域検出を用いた可視光Cross-Ratio Method2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木 政人, 長松 隆, 竹村 憲太郎
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A Hybrid Method for Remote Eye Tracking using RGB-IR Camera2019

    • 著者名/発表者名
      Kenta Yamagishi and Kentaro Takemura
    • 学会等名
      The 14th Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Corneal-Reflection-based Wide Range Gaze Tracking for a Car2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nagamatsu, Mamoru Hiroe, and Gerhard Rigoll
    • 学会等名
      HCI International 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Implicit User Calibration for Model-based Gaze-tracking System using Face Detection around Optical Axis of Eye2019

    • 著者名/発表者名
      Mamoru Hiroe, Shogo Mitsunaga, Takashi Nagamatsu
    • 学会等名
      Human factors in computing systems (CHI 2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 角膜反射の限界点に着目した視線計測におけるカメラと光源の移動可能範囲の導出2019

    • 著者名/発表者名
      横田杏里,山本倫也,廣江 葵,長松 隆
    • 学会等名
      情報処理学会第81回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 3次元顔モデルを用いた非装着型角膜イメージング法2018

    • 著者名/発表者名
      宇都貴将,竹村憲太郎
    • 学会等名
      第19回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Modeling corneal reflection for eye-tracking considering eyelid occlusion2018

    • 著者名/発表者名
      Michiya Yamamoto, Hirofumi Sakiyama, Satoshi Fukumori, Takashi Nagamatsu
    • 学会等名
      The 2018 ACM Symposium on Eye Tracking Research & Applications (ETRA2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Implicit user calibration for gaze-tracking systems using an averaged saliency map around the optical axis of the eye2018

    • 著者名/発表者名
      Mamoru Hiroe, Michiya Yamamoto, Takashi Nagamatsu
    • 学会等名
      The 2018 ACM Symposium on Eye Tracking Research & Applications (ETRA2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] モデルベース視線計測手法における特徴点抽出のずれが眼球の光軸の推定値に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      満永 彰吾、丸山 拓朗、廣江 葵、長松 隆
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 瞼の影響を考慮した視線計測のための角膜反射領域のモデル化2018

    • 著者名/発表者名
      松尾 良磨, 山本 倫也, 長松 隆
    • 学会等名
      情報処理学会第80回全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 低品質新聞画像における多手法による適応的なOCR 認識精度向上に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      小谷匡史,中田祐一,田中直樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] User Calibration-free Method using Corneal Surface Image for Eye Tracking2017

    • 著者名/発表者名
      Sara Suda, Kenta Yamagishi, and Kentaro Takemura
    • 学会等名
      The 12th Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications
    • 発表場所
      ポルト(ポルトガル)
    • 年月日
      2017-02-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study on Extracting Attractive Regions from One-Point Perspective Paintings2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Matsuo, Haruka Sugimoto, Mamiko Sakata, and Michiya Yamamoto
    • 学会等名
      HCI 2017 International
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 笑いの表情に対応した視線計測のための基礎的検討2017

    • 著者名/発表者名
      松尾 良磨, 福森 聡, 山本 倫也, 長松 隆
    • 学会等名
      日本顔学会誌
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] メディアとしての身体動作を活かすヒューマンインタフェース技術2017

    • 著者名/発表者名
      山本 倫也
    • 学会等名
      電子情報通信学会第59回ヴァーバル・ノンヴァーバル・コミュニケーション研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 身体動作をメディアとするヒューマンインタフェース技術2017

    • 著者名/発表者名
      山本 倫也
    • 学会等名
      HCD-Net関西フォーラム 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A hybrid eye-tracking method using multispectral camera2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Yamagishi, and Kentaro Takemura
    • 学会等名
      2017 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RGB-IRカメラを用いた瞳孔・虹彩同時追跡 -極座標変換を用いた虹彩の自動検出-2017

    • 著者名/発表者名
      山岸健太,竹村憲太郎
    • 学会等名
      第18回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 非装着型角膜イメージング法のための3次元眼球モデルを用いた虹彩追跡2017

    • 著者名/発表者名
      須藤美和,山岸健太,竹村憲太郎
    • 学会等名
      第18回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 眼球回旋点の移動を考慮した瞳孔・虹彩同時追跡2017

    • 著者名/発表者名
      山岸健太,竹村憲太郎
    • 学会等名
      The 23rd Symposium on Sensing via Image Information(SSII2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 3次元眼球モデルを用いたCross-Ratio Methodによる注視点推定2017

    • 著者名/発表者名
      品川慶樹,山岸健太,須田沙良,竹村憲太郎
    • 学会等名
      ロボティクスメカトロニクス講演会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 車用広範囲視線計測装置に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      廣江 葵, 長松 隆, Gerhard Rigoll
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2016
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都・小金井市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 眼球の光軸中心回転体モデルに基づく視線計測手法による強膜反射時の視線推定2016

    • 著者名/発表者名
      荒井 悠, 亀山 真由子, 長松 隆, 山本 倫也
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2016
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都・小金井市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 光軸と視軸のズレの個人差を利用する本人認証システムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      酒井 大貴, 山本 倫也, 長松 隆, 福森 聡
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2016
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都・小金井市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 2CCDカメラを用いた瞳孔・虹彩同時追跡2016

    • 著者名/発表者名
      山岸健太,竹村憲太郎
    • 学会等名
      ロボティクスメカトロニクス講演会2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 笑いの表情に対応した視線計測のためのgaze cone の計測2016

    • 著者名/発表者名
      松尾良磨 酒井大貴 福森聡 山本倫也 長松隆
    • 学会等名
      第131回ヒューマンインタフェース学会研究会「コミュニケーション支援および一般(SIG-CE-13)」
    • 発表場所
      沖縄産業支援センター(沖縄県・那覇市)
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] 自動キャリブレーションを行う視線計測装置、視線計測方法および視線計測プログラム2018

    • 発明者名
      長松 隆, 廣江 葵, 山本倫也
    • 権利者名
      長松 隆, 廣江 葵, 山本倫也
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-112372
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 特許権2017

    • 発明者名
      長松 隆
    • 権利者名
      神戸大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-019978
    • 出願年月日
      2017-02-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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