2018 Fiscal Year Annual Research Report
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
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18H03279
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
竹村 憲太郎 東海大学, 情報理工学部, 准教授 (30435440)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 視線計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
角膜表面上に反射するディスプレイ領域を推定するため，本年度は非接触な角膜イメージング法に取り組んだ．これまで角膜イメージングの歪み補正に用いていた３次元眼球モデルに加えて，３次元顔モデルを導入することで，頭部に移動が生じた場合も眼球の３次元位置を正確に求めることができ，非接触な角膜イメージングが実現できた．頭部を追跡するアルゴリズムとしては，カメラの台数に依存しないアルゴリズムを採用しており，単眼での計測から複数のカメラを用いた計測まで対応できる．眉毛，目尻，目頭，唇などの特徴の動きベクトルから３次元的な動きを推定し，頭部の位置，姿勢を推定する．頭部の位置，姿勢を基準として眼球中心を求めるが，虹彩追跡については３次元眼球モデルを用いたモデルベースの追跡法を採用した．頭部位置，姿勢及び眼球位置，姿勢が求まった時，眼球の３次元姿勢を考慮して角膜表面から歪みのない画像を抽出できる．
また，平成31年度に実施予定であったディスプレイ領域の抽出についても着手した．光学機器を積極的に用いた手法に取り組み，２つのカメラを用いた偏光カメラシステムを構築した．２つのカメラにはそれぞれ向きの異なる偏光フィルタが設置されており，片方だけディスプレイの反射像が観測される．これはディスプレイ内部にも偏光フィルタが内蔵されており，ディスプレイから発せられる光は直線偏光されているからである．２つのカメラによって取得された画像は，ディスプレイ領域のみ異なるものとなることから，単純に差分を求めるだけで，ディスプレイ領域を抽出することに成功した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成31年度に取り組む予定であったディスプレイ領域の抽出に，既に着手することができており，成果を挙げている．
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| Strategy for Future Research Activity |
虹彩追跡の精度が視線計測結果に影響を与えていることが確認された．近赤外を一部併用することや，虹彩追跡の精度を増すことで，視線計測の精度向上を目指す．
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