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2020 年度 実績報告書

角膜表面上のディスプレイ反射像を用いた可視光視線計測技術

研究課題

研究課題/領域番号 18H03279
研究機関東海大学

研究代表者

竹村 憲太郎  東海大学, 情報理工学部, 教授 (30435440)

研究分担者 松本 吉央  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究チーム長 (00314534)
長松 隆  神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (80314251)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード視線計測
研究実績の概要

2020年度は,2019年度に取り組んだ偏光を用いたディスプレイ反射像の抽出技術を改良し,両眼の角膜表面上からディスプレイの反射像を抽出した.ディスプレイ反射像の四隅を検出することで,両眼に対してCross-Ratio methodを適用することが可能となり,拘束条件が増えることから,注視点の推定精度が向上した.また,従来手法では角膜上の基準点は,LEDの数や位置に依存していたが,偏光を用いた場合には,ディスプレイの反射領域が検出される.そのため,基準点を四隅に限定する必要はなく,ディスプレイ反射像のエッジから複数の特徴点を検出することができ,注視点推定が安定する.具体的には,モデルベース手法の一つを採用することで角膜球中心位置を求め,視軸とディスプレイ平面の交点から注視点を推定した.モデルベースではCross-Ratio methodと異なり,ディスプレイとカメラの位置関係を求めるハードウェアキャリブレーションが必要であるが,近赤外光源をディスプレイの周りに設置する必要がない利点がある.さらに,近赤外LEDを用いた一般的な視線計測技術にも偏光情報が適用可能であることを示すため,偏光近赤外光の照射を提案した.視線計測では一般に近赤外線の照射を行うが,高度な計測になる程,複数の光源を用いるため,光源の識別が重要である.これに対して, 偏光フィルタを近赤外LEDの前に設置し,偏光情報を付加した近赤外線を照射することで,グリントの偏光角度からLEDの識別が容易となることを確認した.

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 偏光カメラシステムを用いた可視光Cross-Ratio Methodによる注視点推定2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木政人,長松隆,竹村憲太郎
    • 雑誌名

      画像電子学会誌

      巻: 50 ページ: 180~186

    • 査読あり
  • [雑誌論文] キャリブレーションフリー視線計測手法の研究動向2021

    • 著者名/発表者名
      長松 隆、菅野 裕介、竹村 憲太郎
    • 雑誌名

      ヒューマンインタフェース学会論文誌

      巻: 23 ページ: 73~88

    • DOI

      10.11184/his.23.1_73

    • 査読あり
  • [学会発表] Polarized Near-Infrared Light Emission for Eye Gaze Estimation2020

    • 著者名/発表者名
      Kouki Koshikawa, Masato Sasaki, Takamasa Utsu, and Kentaro Takemura,
    • 学会等名
      Proceedings of the 12th ACM Symposium on Eye Tracking Research & Applications
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimating Point-of-Gaze using Smooth Pursuit Eye Movements without Implicit and Explicit User-Calibration2020

    • 著者名/発表者名
      Yuto Tamura and Kentaro Takemura
    • 学会等名
      Proceedings of the 12th ACM Symposium on Eye Tracking Research & Applications
    • 国際学会
  • [学会発表] 視線計測のための偏光近赤外線の照射による角膜反射像の識別2020

    • 著者名/発表者名
      越川洸希,佐々木政人,宇都貴将,竹村憲太郎
    • 学会等名
      第21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] 角膜表面に反射したディスプレイ像の偏光情報を用いたモデルベースの注視点推定2020

    • 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21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] 偏光Cross-Ratio Methodによる複数画面に対する注視点推定2020

    • 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38回 日本ロボット学会学術講演会
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      https://takemura-lab.org/wordpress/

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公開日: 2021-12-27  

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