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2016 年度 実績報告書

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 田中 直樹  神戸大学, 海事科学研究科, 教授 (90188318)
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)
竹村 憲太郎  東海大学, 情報理工学部, 准教授 (30435440)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードユーザインターフェース / 視線計測
研究実績の概要

1.眼球の光軸推定手法の高度化
(1)抽出した光軸および反射光の数に応じた光軸推定手法の確立:従来の方法で、眼球を大きく傾けた場合は、角膜上に反射光が0~1個しか観察できず、眼球の光軸の計算できないことがあった。本研究では、角膜上の反射光の数に応じて、計算方法を切り替えて光軸計算を行う方法を開発した。その方法については、特許出願を行い、現在、自動車シミュレータにより取得した顔画像を用いて、その手法の検証を行っている。
(2)自然光を用いた光軸推定手法:虹彩領域に反射する環境情報を抽出するため、自然光を用いたモデルベース虹彩追跡を行い、角膜表面反射画像の展開を行った。生成された画像は歪みもなく注視点付近の情報が含まれることから、テンプレートマッチングを用いて環境カメラやディスプレイ画像に対する注視点を算出する手法について研究を行った。また、マルチスペクトルカメラを導入し、瞳孔追跡を併用することで、モデルベース虹彩追跡の高速化を図った。
2.ランタイムキャリブレーション手法の開発
眼球の動きをシミュレーションし、そのデータを用いてランタイムキャリブレーションのアルゴリズムが動くか検証した。その結果、光軸が0.5度程度の誤差の場合は上手くいくことが分かった。そこで、実際にカメラを用いて取得した眼球の光軸データを用いて検証したところ、動作が不安定であった。よって、カメラを用いた光軸データの取得について、精度を上げるために高解像度のカメラを用いた実装を開始した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究実施計画に掲げた内容を概ね順調に達成している

今後の研究の推進方策

28年度に導入した光学実験台が精度向上に役に立ちそうなので、もう一台導入し開発を効率化させる。
開発したシステムの精度評価で用いるために、市販の視線解析ソフトウェアを導入する。

備考

2016年9月26日日本経済新聞朝刊 運転者の視線を簡単に正確計測 日本経済新聞

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [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 – 2017-03-01
    • 国際学会
  • [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 – 2016-09-09
  • [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 – 2016-09-09
  • [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 – 2016-09-09
  • [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 – 2016-06-11
  • [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 – 2016-05-19
  • [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
      特願2017- 19978
    • 出願年月日
      2017-02-06

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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