著者

竹上 健 後藤 敏行 大山 玄

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 D (ISSN:09151923)

巻号頁・発行日

vol.J86-D2, no.2, pp.252-261, 2003-02-01

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赤外線眼球運動観測装置などで観測された,頭部とカメラの相対位置が変化しない眼球画像において,瞳孔像を高精度に検出する手法について提案する.眼球の形状を球,瞳孔の輪郭を円とみなすと,瞳孔は眼球の動きに伴って見えの形状が楕円となる.この楕円形状をした瞳孔像の検出精度を高めることで安定した視線方向検出が可能となる.楕円を検出するには様々な手法が提案されており,その一つとしてハフ変換がある.ハフ変換は雑音や隠蔽などの影響を受けにくいという特徴を有しているが,一般の楕円検出では,決定すべきパラメータの自由度は5次元となるために,演算量やメモリ要求量が問題となる.一方,瞳孔は眼球中心を基準として回転するために,観測される瞳孔像は一般の楕円形状とならずに,眼球中心からの位置と方向に依存する.本論文では,この拘束条件を利用して,高精度に瞳孔を検出するための眼球モデルをベースとしたアルゴリズムについて述べる.そのアルゴリズムでは,システム全体の処理効率を考慮して,まず複数の観測画像からエッジに基づく楕円フィットによる瞳孔の初期検出を行い,それらの結果に基づいて眼球モデルのパラメータを推定する.その後,その眼球パラメータに基づいてハフ変換を行うことにより,瞳孔輪郭を高精度に再検出する.実験の結果,瞳孔輪郭検出の精度と安定性が向上しており,提案手法が有効であることが確認できた.

著者

竹上 健 後藤 敏行 大山 玄

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 D (ISSN:09151923)

巻号頁・発行日

vol.J84-D2, no.8, pp.1580-1588, 2001-08-01

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赤外線眼球運動観測装置などで観測した頭部とカメラの相対位置が変化しない眼球画像を対象として,被験者に特定の指標を固視させるキャリブレーションを回避し,入力の時系列画像だけを用いて自動的にキャリブレーションを進める簡便かつ高精度な視線方向検出法を提案する.カメラとの相対位置が変化しない眼球画像には,瞳孔の中心座標と扁平率という視線方向を推定するための二つのキューがある.本手法は,絶対方向の推定が可能であるが検出精度や安定性に問題がある扁平率の情報を複数の画像フレームにわたって観測することにより,眼球の回転半径や回転中心などの眼球パラメータを校正することで,安定な視線方向検出を可能にするものである.実際の眼球画像を用いて評価実験を行った結果,偏平率に基づく視線方向の推定と比較して高精度な計測が可能になり,本手法の有効性を確認した.

著者

竹上 健 後藤 敏行

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. HIP, ヒューマン情報処理

巻号頁・発行日

vol.97, no.509, pp.15-22, 1998-01-23

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本論文では, 1台のカメラで入力した画像を処理することにより, 被験者に非接触でかつ頭部の固定や眼鏡等の装着なしに高精度な視線検出が可能なアルゴリズムについて述べる. 本手法は, 視線方向の変化に伴って角膜における光源の反射像の位置が虹彩領域 (黒目部分) 内で変化することに着目したもので, 虹彩領域内の角膜反射像の相対位置と視線方向との関係式に基づき, 画像処理により視線方向を推定するものである. 従来の瞳孔像と角膜反射像を利用する方法や頭部の方向を基準として視線方向を推定する方法と比較して, 照明系の光学条件が緩和でき, また安定な特徴として得られる角膜反射像や虹彩領域を利用することにより, 頭部に固定や指標等を装着することなく高精度な計測が可能になる. 評価実験の結果, 頭部が±30mm程度揺らいだ場合でも±15deg.の範囲で±0.5deg.の精度で視線方向の検出が可能であり, 本手法の有効性が検証できた.

著者

竹上 健

出版者

埼玉学園大学

雑誌

埼玉学園大学紀要. 人間学部篇 (ISSN:13470515)

巻号頁・発行日

vol.10, pp.297-307, 2010-12