視線認識によるタッチタイピング練習支援システムの開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13680253
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: 荒井 正之 帝京大学, 理工学部, 講師 (70212602)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡辺 博芳 帝京大学, 理工学部, 助手 (40240519)
• Keywords: タッチタイピング / 支援システム / パターン認識 / 視線認識

Research Abstract

特別な機器を使わずに,パーソナルコンピュータおよびCCDカメラ1台を用いて,タッチタイピング練習を支援するシステムの構築を目指している.本年度は,このシステムに求められる機能の1つ「タイピング練習者の目の向きの認識」を目的に研究を進めてきた.研究によって得られた知見等を次に示す.
1.目の向きの特徴の抽出は,頭髪や眼鏡等の影響が少ない場所,および目の向きの特徴を表す場所で行う必要がある.練習者の頭部画像の水平方向および垂直方向の濃度ヒストグラムを交互に用いることによって,特徴を抽出する領域を局所化する新しい手法の提案を行った.
2.タイピング練習者の正面画像から眼部領域を取り出す方法の検討を行った.その結果,モザイクテンプレートとマッチングを行うことにより,練習者の正面画像から,頭部,顔面中心部,眼部の順に抽出を行う手法を提案した.実験の結果,頭部および顔面中心部はほぼ確実に抽出できることが明らかになった.
3.抽出した眼部領域内を真円の上部が欠けた形の黒目分離フィルターを用いて,黒目の抽出と目の向きの認識を行う方法を提案した.提案手法は,(1)分離フィルターを用いた黒目侯補の抽出,(2)位置情報により,頃目侯補の中から両黒目の同定,(3)分離度フィルターの分離度による目の認識という手順を踏む.実験の結果,認識率は約90%になることが分かった.
4.さらに,白目の分離フィルタを使用する手法を提案した.その結果,認識時間は約1秒,認識率は97%となり,実用可の目処が立った.

Research Products

• [Publications] 小栗賢志, 荒井正之, 渡辺博芳, 武井恵雄: "タイピング練習における目の向き認識のための特徴の検討"情報処理学会第62回全国大会. 5L-2. 4-5 (2001)
• [Publications] 下境浩, 荒井正之, 渡辺博芳, 武井恵雄: "分離フィルタを用いたタイピング練習者の目の向きの認識"情報処理学会第64回全国大会. 2N-04. 2-113-2-114 (2002)
• [Publications] 荒井正之, 下境浩, 渡辺博芳, 武井恵雄: "カメラを用いたタイピング練習システムにおける目の向きの認識"情報処理学会研究報告, 第64回コンピュータと教育研究会. 2002-CE-64. 49-55 (2002)
• [Publications] Arai, M., Shimosakai, H., Watanabe, H., Takei, S: "Recognition of Eye Direction Using Separability Filters in Touch-type Training"Proc. of The 10th International Conference on Computters in Education(ICCE2002). 1. 67-68 (2002)