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2018 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 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
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

当初の計画の手法は、注視対象物上で両眼の視線が交差するという条件を用いたキャリブレーション手法であったが、この手法がノイズに敏感で、一般利用に向いた実装が極めて困難であることが分かってきた。そこで、昨年度から眼球の光軸周りの顕著性マップを用いたキャリブレーションについても検討を始めた。この手法では、推定誤差は線形でしか効いてこないため、一般での利用により向いていると推察される。
今年度は、当初の計画のを継続しつつ、顕著性マップや顔検出を用いた手法の研究も行った。①アクティブな光源を用いた光軸推定:カメラの台数、光源の個数が増えた場合に、システム構築が容易となるように、Python(視線の計算)とC++(画像処理)を組み合わせたプログラムの開発を目指していたが、これが完成した。②ランタイムキャリブレーション手法:顕著性マップを用いたランタイムキャリブレーション手法に加えて、顔検出を用いたランタイムキャリブレーション手法の開発を行った。ディスプレイに顔が写っているという条件が必要であるが、動画を用いた実験により顕著性マップを用いたときよりも高い精度でキャリブレーションが可能となった。③可視光・近赤外を併用した視線検出方法:RGB-IRカメラを用いて、可視光及び近赤外の併用による視線計測に取り組んだ。近赤外の照射によって検出された瞳孔中心を手掛かりに、眼球の3次元モデルを使用し、眼球姿勢及び虹彩領域の推定が可能であることを確認した。④応用:車を対象とした視線計測環境の構築を行った。さらに得られた成果をとりまとめ学会発表などを行った。
[研究協力者] 首都大学東京 客員研究員 伊藤京子 視線計測データの分析

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

顕著性マップを使ったキャリブレーション方法に加えて、顔検出を用いた方法で、より精度良くキャリブレーションができるようになった。また、この結果はCHI2019のLate-breaking workに採択された。よって、概ね順調に進展していると判断する。

今後の研究の推進方策

市販の視線計測装置を購入し、開発した視線計測装置と性能を比較することにより、開発したシステムを評価する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件) 産業財産権 (1件)

  • [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
    • 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
    • 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)
    • 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
  • [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
  • [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)
    • 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)
    • 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
  • [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
      特願2018-112372

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公開日: 2019-12-27  

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