JP4385197B2 - Eye movement data calibration coefficient calculation device and eye movement data calibration coefficient calculation program - Google Patents
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Description
本発明は、被験者の眼球運動を測定した眼球運動データを、較正する較正係数を演算する眼球運動データ較正係数演算装置および眼球運動データ較正係数演算プログラムに関する。 The present invention, eye movement data obtained by measuring the eye movement of the subject, about the eye movement data calibration factor calculation equipment Contact and eye movement data calibration factor calculation program for calculating a calibration factor to calibrate.
一般に、人の目は心の窓と呼ばれるほど、外観から人の内面を探る一つの手段と考えられており、例えば、目が何処(何)を見ているかについて調べることにより、どのような視覚情報が必要とされて頭の中で処理されているのか、人は何を考えているのかを、非侵襲(非侵入)且つ客観的に知ることが可能であるといわれている。 In general, the human eye is called a window of mind, and is considered a means of exploring the inside of a person from the appearance. For example, what kind of vision is obtained by examining where the eye is looking (what) It is said that it is possible to know objectively and non-invasively (non-intrusive) whether information is needed and processed in the head or what a person is thinking.
このような観点から、何処か(何か)を見ている際の目の動き、すなわち、眼球運動を測定して分析することにより、様々な研究に利用できると想定されている。例えば、映像の画質を評価する際の注視点の役割に関する研究、何かの事柄を究めたいわゆるプロと呼ばれる熟練者と何かの事柄を始めたばかりの素人との目の付け所の違いに関する研究、アルツハイマー型痴呆症の初期診断への適用に関する研究(例えば、非特許文献1参照)等が挙げられる。 From this point of view, it is assumed that it can be used for various studies by measuring and analyzing eye movements when looking at something (something), that is, eye movements. For example, research on the role of gazing points in assessing the image quality of video, research on the difference between the eyes of a so-called professional who studied something and an amateur who just started something, The research (for example, refer nonpatent literature 1) etc. regarding the application to the initial diagnosis of Alzheimer type dementia etc. are mentioned.
これら眼球運動を用いた研究は、他にも、心理学、ヒューマンインターフェイス、スポーツ工学、医療等の様々な分野で、国内国外の多くの研究者により、精力的に行われている。 In addition, research using these eye movements has been energetically performed by many researchers outside of Japan in various fields such as psychology, human interface, sports engineering, and medical care.
例えば、眼球運動を測定する実験室以外の場所(医療現場、スポーツジム等)に眼球運動測定装置を持ち出した場合、当該装置を構成する機器間の複雑な接続・セッティングに高度な知識が必要であり、取り扱いに大変な労力を必要とする。 For example, when an eye movement measuring device is taken out of a laboratory (medical site, sports gym, etc.) other than a laboratory that measures eye movement, advanced knowledge is required for complicated connection and setting between the devices constituting the device. Yes, it requires a lot of labor to handle.
つまり、眼球運動の測定については、未だ、誰もが、簡単に、即座に行えるとは言い難い面がある。すなわち、眼球運動の測定を行う実験者が眼球運動を測定する装置(眼球運動測定装置)を購入して、有効なデータ(眼球運動データ)を得られるまで、当該実験者が当該装置の取り扱い方を習熟し、また、眼球運動を測定する被験者に対しても、眼球運動を測定する手間がかかるので(労力を要すので)、献身的な協力を要請する必要がある。 In other words, it is still difficult to say that measurement of eye movement can be performed easily and immediately by anyone. That is, until an experimenter who measures eye movement purchases a device (eye movement measurement device) that measures eye movement and obtains valid data (eye movement data), the experimenter handles the device. Because it takes time and effort to measure the eye movement (subject to labor), it is necessary to request devoted cooperation.
また、従来、被験者の眼球運動の測定を行う際には、眼球運動測定装置の初期設定を行うためおよび測定される眼球運動の精度を上げるために、事前に、当該眼球運動測定装置によって、測定(検出)される被験者の眼球位置(または、装置出力値、通常、単なるデジタル値)と、被験者が実際に見ている観視位置とを対応させる(関連付ける)綿密な較正作業が必要であった。この関連付けを「従来の較正作業」とする。 Conventionally, when measuring the eye movement of a subject, in order to perform the initial setting of the eye movement measuring device and to increase the accuracy of the measured eye movement, the measurement is performed in advance by the eye movement measuring device. A close calibration work was required to correlate (associate) the eye position (or device output value, usually just a digital value) of the subject (detected) with the viewing position actually viewed by the subject. . This association is referred to as “conventional calibration work”.
ここで、従来の眼球運動測定の前に行っていた「従来の較正作業」について、図14〜図16を参照して説明する。 Here, “conventional calibration work” performed before the conventional eye movement measurement will be described with reference to FIGS. 14 to 16.
図14は、「5点法」と呼ばれる眼球運動データを較正する較正用のボード(較正用ボード)を模式的に示したものである。この図14に示すように、較正用ボード50内には、5個のLED52(52a、52b、52c、52d、52e)が上下左右中央に組み込まれており、較正ボード50から被験者までの距離を予め測定しておき、較正時にこれらのLED52を順次点灯させることで、各LED52に対して、被験者から見た視角が求められることになる。そして、被験者が順次点灯されたLED52を注視した際に得られる眼球運動の測定出力(眼球運動データ)と被験者が注視したLED52間の視角とに基づいて、較正係数を求めることができる。このLED52のように、較正係数を求める際に採用される被験者がみるものを「視標」と呼ぶ。
FIG. 14 schematically shows a calibration board (calibration board) for calibrating eye movement data called “5-point method”. As shown in FIG. 14, in the
なお、較正用のボードに組み込まれるLED52の数は、5個に限られず、図15に示すような13個のLEDを採用した「13点法」(9個のLEDを採用した「9点法」)がある(図15ではLEDは表記せず)。この図15において、「5点法」の視標は「▲」のみで示しており、「9点法」の視標は「▲」および「●」で示しており、「13点法」の視標は「▲」、「●」および「■」で示している。
Note that the number of
このLED52のような視標が増加すればするほど、較正係数の精度、ひいては、眼球運動データの精度を向上させることができる。
As the number of targets such as the
また、「5点法」、「9点法」および「13点法」による後記する測定誤差に対する評価結果(較正結果)の一例を図16に示す。この図16において、「○」は被験者に注視させた視標(注視視標)の位置を、「△」、「●」、「□」は実際に測定された位置を示している。なお、この図16において、xy座標の座標点(0,0)よりもy軸方向に上の領域(視野)では、9点法による較正結果と13点法による較正結果とが重なっており、y軸方向に下の領域(視野)では、9点法では、あまりよく較正されていない部分が13点法では、よく改善されている(注視視標と同じように直線的になっている)。 FIG. 16 shows an example of an evaluation result (calibration result) for a measurement error described later by the “5-point method”, “9-point method”, and “13-point method”. In FIG. 16, “◯” indicates the position of the visual target (gazing target) that the subject gazes at, and “Δ”, “●”, and “□” indicate the actual measured positions. In FIG. 16, in the region (field of view) above the coordinate point (0, 0) of the xy coordinates in the y-axis direction, the calibration result by the 9-point method and the calibration result by the 13-point method overlap, In the lower region (field of view) in the y-axis direction, the portion that has not been calibrated very well in the nine-point method is improved well in the thirteen-point method (it is linear as in the gaze target). .
ここで、この図16で示されている測定誤差に対する評価結果について説明すると、「△」で示した5点法では、xy座標の座標点(0,0)を基準にして、y軸方向に上の視野については、振幅が小さく若干斜めにずれており、y軸方向に下の視野では、台形状に広がると共に、右下方向に少し歪んでいる。較正点数を増やし「●」で示す9点法にすると、y軸方向に上の視野の精度は極めて良くなり、y軸方向に下の視野の精度も改善されている。さらに較正点数を増加して13点法にすると、「□」で示しているように、y軸方向に上の視野では、9点法でも既に十分な精度が得られているのであまり変わらないが、y軸方向に下の視野では劇的な改善が得られ、注視視標の位置とほとんど一致していることがわかる。 Here, the evaluation result for the measurement error shown in FIG. 16 will be described. In the five-point method indicated by “Δ”, the coordinate point (0, 0) of the xy coordinates is used as a reference in the y-axis direction. The upper visual field has a small amplitude and is slightly inclined, and the lower visual field in the y-axis direction spreads in a trapezoidal shape and is slightly distorted in the lower right direction. When the number of calibration points is increased to the nine-point method indicated by “●”, the accuracy of the upper visual field in the y-axis direction is extremely improved, and the accuracy of the lower visual field in the y-axis direction is also improved. When the number of calibration points is further increased to the 13-point method, as shown by “□”, in the upper field of view in the y-axis direction, the 9-point method has already obtained sufficient accuracy, but it does not change much. It can be seen that a dramatic improvement is obtained in the lower visual field in the y-axis direction, which almost coincides with the position of the gaze target.
この図16に示すように、視標の数を増やすほど(5点法<9点法<13点法)、眼球運動データの精度は格段に向上するが、眼球運動を測定する際に被験者を拘束する拘束時間が長くなり、この拘束時間の増加に伴って被験者の疲労が増加し、眼球運動を測定する1回の実験で、被験者が全ての視標を正しく注視することが困難になり、注視に失敗して、実験をやり直すケースが増加してしまうという欠点がある。 As shown in FIG. 16, as the number of targets is increased (5-point method <9-point method <13-point method), the accuracy of the eye movement data is greatly improved. The restraint time to restrain becomes longer, the fatigue of the subject increases with the increase of the restraint time, and it becomes difficult for the subject to gaze all the targets correctly in one experiment of measuring eye movements, There is a drawback that the number of cases where the gaze fails and the experiment is repeated increases.
また、従来の較正作業では、被験者の目と、眼球運動を検出する眼球運動センサ(眼球運動測定装置の一部)との位置関係を適切に調整する必要があり、実験者には経験的なスキルの向上が求められ、被験者には調整する間の忍耐が求められ、眼球運動を測定するのに大変な労力がかかる。 Further, in the conventional calibration work, it is necessary to appropriately adjust the positional relationship between the eye of the subject and the eye movement sensor (a part of the eye movement measuring device) that detects the eye movement. Skill improvement is required, and the subject is required patience during adjustment, and it takes a lot of effort to measure eye movement.
そこで、このような労力を軽減するために、ワンピースタイプの可搬型ワイヤレス式の眼球運動分析装置と眼球運動データの自動較正アルゴリズムとが開発されている(例えば、非特許文献2参照)。この非特許文献2に開示されている分析装置であっても、較正作業が困難な場合がある。また、眼球運動データの自動較正アルゴリズムでは、被験者に対し、較正作業を行うことを口頭によって指示し、例えば、被験者のほぼ正面に設置したボード上に5個のLEDを上下左右中央に配し、これらのLEDを順次点灯させ、被験者に注視させて、点灯させたLEDと当該被験者の眼球の動きとを観測することで、眼球運動が測定される被験者の眼球位置と、被験者が実際に見ている観視位置とを対応させていた(関連付けていた)(例えば、特許文献1参照)。
Therefore, in order to reduce such labor, a one-piece portable wireless eye movement analysis device and an eye movement data automatic calibration algorithm have been developed (for example, see Non-Patent Document 2). Even with the analyzer disclosed in
しかしながら、従来の較正作業は、アルツハイマー病、痴呆症等の症状が進行した患者や乳幼児等、口頭による指示が困難な被験者に対しては行うことが難しく、実験者が何度も指先等で点灯しているLEDを指し示しながら注意を促すなど、きめ細かな工夫が必要になるという問題がある。 However, it is difficult to perform conventional calibration work on subjects who have advanced symptoms such as Alzheimer's disease and dementia, infants, and other subjects who are difficult to give verbal instructions. There is a problem that fine contrivance is required, such as calling attention while pointing to the LED that is being operated.
また、特許文献1で開示されている「眼球運動測定方法及び装置」では、点灯しているLEDを順に注視することが困難な被験者に対して、一般的な画像を提示し、この提示した際の目の動き(視線の軌跡)を記録し、被験者の注視点の位置および目の動きの形(視線の軌跡の形)と、予め設定した領域(一般的な画像から求めた注視しそうな領域)とを対応させ、この対応させた結果に基づいて測定した眼球運動データの較正を行っている。 In addition, in the “eye movement measurement method and apparatus” disclosed in Patent Document 1, a general image is presented to a subject who is difficult to gaze at the lit LEDs in order. The eye movement (line of sight) of the subject is recorded, and the position of the subject's gazing point and the shape of the eye movement (the shape of the line of sight) and the preset area (the area that is likely to be gazed from a general image) ) And the eye movement data measured based on the correspondence result is calibrated.
しかし、予め、一般的な画像から求めた注視しそうな領域を被験者が必ずしも見ない恐れのあることや、当該領域を見る順序が異なれば、眼球運動が測定される被験者の眼球位置と当該被験者の実際の注視点の位置(観視位置)との対応を求めることが困難になるという問題がある。 However, if there is a possibility that the subject does not necessarily see the gaze area obtained from a general image in advance, or if the order of viewing the areas is different, the eyeball position of the subject to be measured for eye movement and the subject's eyeball position are measured. There is a problem that it is difficult to obtain the correspondence with the actual position of the gaze point (viewing position).
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、眼球運動が測定される被験者の眼球位置と、当該被験者が実際に注視している注視点の位置(観視位置)との対応関係が正確にとれ、また、アルツハイマー病、痴呆症等の症状が進行した患者や乳幼児等、口頭による指示が困難な被験者に対して眼球運動を測定する際の較正作業を行うことができる眼球運動データ較正係数演算装置および眼球運動データ較正係数演算プログラムを提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, the above-described problem is solved, and the correspondence between the eyeball position of the subject whose eye movement is measured and the position of the gaze point (viewing position) at which the subject is actually gazing is accurate. In addition, eye movement data calibration coefficient calculation that can perform calibration work when measuring eye movements for subjects with advanced symptoms such as Alzheimer's disease, dementia, infants, etc. an object of the present invention is to provide the equipment you and eye movement data calibration coefficient calculation program.
前記課題を解決するため、請求項1記載の眼球運動データ較正係数演算装置は、眼球運動を測定する眼球運動測定装置から出力された眼球運動データを較正する較正係数を演算する眼球運動データ較正係数演算装置であって、眼球運動データ較正用図形データ蓄積手段と、眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段と、眼球運動データ取得手段と、眼球運動データ図形パターン対応付手段と、対応度演算手段と、較正係数演算手段と、を備える構成とした。 In order to solve the above-mentioned problem, the eye movement data calibration coefficient calculation device according to claim 1 is an eye movement data calibration coefficient for calculating a calibration coefficient for calibrating eye movement data output from an eye movement measurement device for measuring eye movement. Computation device, eye movement data calibration graphic data storage means, eye movement data calibration graphic pattern generation output means, eye movement data acquisition means, eye movement data graphic pattern association means, correspondence degree calculation means And a calibration coefficient calculation means.
かかる構成によれば、眼球運動データ較正係数演算装置は、眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段によって、眼球運動データ較正用図形データ蓄積手段に蓄積されている眼球運動データ較正用図形データから眼球運動データ較正用図形パターンを生成し、そして、眼球運動データ較正用図形パターンを表示装置の表示画面に表示する際の表示位置を示す位置データに基づいて、表示装置の表示画面をマトリクス状に分割してなる領域のうち、予め指定された複数の領域に順次複数回出力させることで、表示画面内において、当該眼球運動データ較正用図形パターンを移動させる。 According to such a configuration, the eye movement data calibration coefficient computing device uses the eye movement data calibration graphic data from the eye movement data calibration graphic data accumulated in the eye movement data calibration graphic data accumulation means by the eye movement data calibration graphic pattern generation output means. Generates the movement data calibration graphic pattern and divides the display screen of the display device into a matrix based on the position data indicating the display position when displaying the eye movement data calibration graphic pattern on the display screen of the display device among areas formed by, by Outputs sequential multiple times into a plurality of regions designated Me pre, in the display screen, moving the eye movement data calibration graphic pattern.
なお、この眼球運動データ較正用図形データに基づいて生成され、表示装置に表示される眼球運動データ較正用図形パターンは、誘目性が高いと想定される図形パターンである。この誘目性とは、心理学的実験によって、半ば無意識下における目の動きを調べた結果、被験者が意識せずに対象を見てしまう特性を指すものである。 The eye movement data calibration graphic pattern that is generated based on the eye movement data calibration graphic data and displayed on the display device is a graphic pattern that is assumed to have high attractiveness. This attractiveness refers to a characteristic in which the subject looks at the object without being conscious as a result of examining the movement of the eye in a semi-unconscious state by a psychological experiment.
また、眼球運動データ較正用図形パターンを蓄積することなく、敢えて、眼球運動データ較正用図形データを蓄積させて、逐次、眼球運動データ較正用図形パターンを生成するように構成した理由は、眼球運動データ較正用図形パターンの色や輝度、或いは、大きさの異なるもの(相似形)を表示させる必要が生じるためであり、眼球運動データ較正用図形パターンとして蓄積しておくよりも、表示装置で表示させる際に柔軟な対応が可能であり、様々な表示態様の眼球運動データ較正用図形パターンが出力できると想定したからである。つまり、眼球運動データ較正用図形データは、生成される図形パターンの座標、色、輝度をパラメータ化したデータ群である。 In addition, the reason why the eye movement data calibration graphic pattern is generated by accumulating the eye movement data calibration graphic data without sequentially accumulating the eye movement data calibration graphic pattern is as follows. This is because it is necessary to display data calibration graphic patterns with different colors, brightness, or sizes (similar shapes), and display them on a display device rather than storing them as eye movement data calibration graphic patterns. This is because it is assumed that it is possible to flexibly cope with this, and it is possible to output eye movement data calibration graphic patterns in various display modes. That is, the eye movement data calibration graphic data is a data group in which the coordinates, color, and luminance of the generated graphic pattern are parameterized.
さらに、予め指定された複数の領域とは、表示画面をマトリクス状に仕切った分割部分であり、これらの領域に眼球運動データ較正用図形パターンが出力(表示)されることになる。例えば、表示画面の左上端の領域から右下端の領域まで逆S字を描くように連続して眼球運動データ較正用図形パターンが表示される。そして、眼球運動データ較正用図形パターンの表示が、複数回行われる。なお、隣接する領域に連続して当該図形パターンを表示させることで、恰も、眼球運動データ較正用図形パターンが移動していくように(軌跡を描くように)、被験者には見える。 Further, the plurality of areas designated in advance are divided portions obtained by partitioning the display screen in a matrix, and the eye movement data calibration graphic pattern is output (displayed) to these areas. For example, the eye movement data calibration graphic pattern is continuously displayed so as to draw an inverted S-shape from the upper left area of the display screen to the lower right area. Then, display of the eye movement data calibration graphic pattern is performed a plurality of times. By displaying the graphic pattern continuously in adjacent areas, the eye movement can be seen by the subject as if the eye movement data calibration graphic pattern moves (draws a trajectory).
但し、眼球運動データを較正する趣旨をよく理解した、よく慣れた被験者が、注意して眼球運動データ較正用図形パターンを注視した場合、当該図形パターンを複数回(例えば、3回)以上出力(表示)する必要はなく、1回の出力(表示)で較正を終了することが可能である。 However, when a well-understood subject who understands the purpose of calibrating eye movement data carefully and carefully watches the eye movement data calibration graphic pattern, the graphic pattern is output a plurality of times (for example, three times) ( It is not necessary to display), and the calibration can be completed with one output (display).
そして、この眼球運動データ較正係数演算装置は、眼球運動データ取得手段によって、眼球運動データ較正用図形パターンが表示装置に表示された際に、眼球運動測定装置から出力された眼球運動データを取得し、眼球運動データ図形パターン対応付手段によって、表示装置に表示された眼球運動データ較正用図形パターンを被験者が注視した際の眼球運動データと位置データとに基づいて、眼球運動データと眼球運動データ較正用図形パターンとを対応付ける。つまり、眼球運動データ取得手段では、予め指定された複数の領域に複数回出力される眼球運動データ較正用図形パターンを、被験者が注視している眼球運動データが取得されることになり、眼球運動データ図形パターン対応付手段では、眼球運動データ較正用図形パターンの位置データ、つまり、領域を特定するデータと眼球運動データとが対応付けられることになる。 The eye movement data calibration coefficient calculation device acquires the eye movement data output from the eye movement measurement device when the eye movement data calibration graphic pattern is displayed on the display device by the eye movement data acquisition means. The eye movement data and the eye movement data calibration based on the eye movement data and the position data when the subject gazes at the eye movement data calibration figure pattern displayed on the display device by the means for associating the eye movement data figure pattern. Correlate with the graphic pattern. That is, in the eye movement data acquisition means, the eye movement data in which the subject is gazing at the eye movement data calibration graphic pattern that is output a plurality of times in a plurality of areas specified in advance is acquired. The data graphic pattern association means associates the position data of the eye movement data calibration graphic pattern, that is, the data for specifying the region and the eye movement data.
その後、この眼球運動データ較正係数演算装置は、対応度演算手段によって、眼球運動データ図形パターン対応付手段で対応付けられた眼球運動データと眼球運動データ較正用図形パターンとの対応度を演算する。ここで、対応度演算手段は、データ比較手段と、データ判断手段とを備える。眼球運動データ較正係数演算装置は、データ比較手段によって、眼球運動データ較正用図形パターンが出力された領域において、当該領域と眼球運動データによって示される視線とが、一致した回数と、一致しなかった回数とを比較し、比較した結果、一致した回数が多い場合、つまり、眼球運動データ較正用図形パターンを注視している数が注視してない数を上回る場合に、データ判断手段によって、眼球運動データ較正用図形データに対応する眼球運動データが得られたとしている。
そして、眼球運動データ較正係数演算装置は、較正係数演算手段によって、演算された対応度に基づいて、眼球運動データ較正用図形パターンに対して眼球運動データを較正する較正係数を演算する。なお、この較正係数を利用すれば、眼球運動測定装置で測定された眼球運動データを較正(修正)することが可能である。
Thereafter, the eye movement data calibration coefficient calculation unit, by corresponding calculating means, for computation of the degree of correspondence between the eye movement data and the eye movement data calibration graphic pattern associated with eye movement data graphic pattern correlation means . Here, the correspondence calculation means includes data comparison means and data determination means. The eye movement data calibration coefficient computing device did not match the number of times that the area and the line of sight indicated by the eye movement data matched in the area where the eye movement data calibration graphic pattern was output by the data comparison means. If the number of matches is large, that is, if the number of eyes that are gazing at the figure pattern for calibrating eye movement data exceeds the number that is not gazing, the data judging means will use eye movement. It is assumed that eye movement data corresponding to the data calibration graphic data is obtained.
The eye movement data calibration factor calculation unit, the Calibration coefficient calculation means, based on the calculated degree of correspondence, calculates a calibration factor to calibrate the eye movement data to eye movement data calibration graphic pattern. If this calibration coefficient is used, it is possible to calibrate (correct) the eye movement data measured by the eye movement measuring apparatus.
請求項2記載の眼球運動データ較正係数演算装置は、請求項1に記載の眼球運動データ較正係数演算装置において、前記眼球運動データ較正用図形データ出力手段が、図形パターン表示変更手段を備えることを特徴とする。
The eye movement data calibration coefficient calculation device according to
かかる構成によれば、眼球運動データ較正係数演算装置は、図形パターン表示変更手段によって、例えば、眼球運動データ較正用図形パターンが出力された領域の中で、データ判断手段で眼球運動データ較正用図形パターンに対応する眼球運動データが得られたと判断されない領域に表示させる眼球運動データ較正用図形パターンの表示の仕方を変更させる。この図形パターン表示変更手段による表示の仕方の変更は、眼球運動データ較正用図形パターンの形状をそのままにして、眼球運動データが得られたと判断された領域には図形パターンを表示せず、眼球運動データが得られたと判断されない領域にのみ図形パターンを表示するように変更する。 According to such a configuration, the eye movement data calibration coefficient computing device is configured to display the eye movement data calibration figure by the data judgment means in the area where the figure pattern display changing means outputs, for example, the eye movement data calibration figure pattern. The display method of the eye movement data calibration graphic pattern to be displayed in an area where it is not determined that the eye movement data corresponding to the pattern has been obtained is changed. The change of the display method by the graphic pattern display changing means is such that the shape of the eye movement data calibration graphic pattern is left as it is, and the eye movement data is not displayed in the area where it is determined that the eye movement data is obtained. Change to display graphic patterns only in areas where it is not determined that data has been obtained.
請求項3記載の眼球運動データ較正係数演算装置は、請求項1または請求項2に記載の眼球運動データ較正係数演算装置において、前記領域の中で、特定した領域に前記眼球運動データ較正用図形パターンが出力された場合に、前記被験者に対し、前記眼球運動データ較正用図形パターンが出力されたことを喚起する喚起手段を備えることを特徴とする。
The eye movement data calibration coefficient calculation device according to claim 3 is the eye movement data calibration coefficient calculation device according to
かかる構成によれば、眼球運動データ較正係数演算装置は、喚起手段によって、特定の領域に眼球運動データ較正用図形パターンが出力された場合に、被験者に対し、眼球運動データ較正用図形パターンを出力したことを喚起(通知)させる。例えば、眼球運動データ較正用図形パターンが高い誘目性を有しているにも拘わらず、被験者が痴呆症患者や乳幼児の場合では、当該図形パターンを注視し続けることができないことがあり、喚起手段によって、当該図形パターンを注視するように促す。なお、これまでの方式では、人為的な喚起手段として点灯しているLEDランプを、指で叩いて注視を促していた。なお、特定の領域とは、図16の「△」、「●」、「□」で示した較正作業に有効な領域に相当する。例えば、当該領域に眼球運動データ較正用図形パターンが出力されたときに、被験者に特にその図形パターンを注視するように喚起する。 According to such a configuration, the eye movement data calibration coefficient calculation device outputs the eye movement data calibration graphic pattern to the subject when the eye movement data calibration graphic pattern is output to the specific area by the arousing means. Awaken (notify) what has been done. For example, even if the eye movement data calibration graphic pattern has a high attractiveness, in the case where the subject is a dementia patient or an infant, it may not be possible to continue watching the graphic pattern. To prompt attention to the graphic pattern. In the conventional method, the LED lamp that is lit as an artificial arousing means is struck with a finger to urge attention. The specific region corresponds to a region effective for calibration work indicated by “Δ”, “●”, and “□” in FIG. For example, when the eye movement data calibration graphic pattern is output to the area, the subject is particularly encouraged to watch the graphic pattern.
請求項4記載の眼球運動データ較正係数演算プログラムは、眼球運動を測定する眼球運動測定装置から出力された眼球運動データを較正する較正係数を演算する装置を、眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段、眼球運動データ取得手段、眼球運動データ図形パターン対応付手段、対応度演算手段、較正係数演算手段、として機能させる構成とした。 5. The eye movement data calibration coefficient calculation program according to claim 4 , wherein the eye movement data calibration figure pattern generation output is obtained from an apparatus for calculating a calibration coefficient for calibrating eye movement data output from an eye movement measurement apparatus for measuring eye movement. Means, eye movement data acquisition means, eye movement data graphic pattern association means, correspondence degree calculation means, and calibration coefficient calculation means.
かかる構成によれば、眼球運動データ較正係数演算プログラムは、眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段によって、眼球運動データ較正用図形データに基づいて眼球運動データ較正用図形パターンを生成し、表示装置の表示画面の予め指定された複数の領域に順次出力させる。そして、眼球運動データ較正係数演算プログラムは、眼球運動データ取得手段によって、眼球運動データを取得し、眼球運動データ図形パターン対応付手段によって、取得された眼球運動データと表示装置に表示された眼球運動データ較正用図形パターンの位置データとに基づいて、眼球運動データと眼球運動データ較正用図形パターンとを対応付ける。その後、眼球運動データ較正係数演算プログラムは、対応度演算手段によって、眼球運動データ図形パターン対応付手段で対応付けられた眼球運動データと眼球運動データ較正用図形パターンとの対応度を演算し、較正係数演算手段によって、対応度演算手段で演算された対応度に基づいて、眼球運動データ較正用図形パターンに対して眼球運動データを較正する較正係数を演算する。 According to this configuration, the eye movement data calibration coefficient calculation program generates the eye movement data calibration figure pattern based on the eye movement data calibration figure data by the eye movement data calibration figure pattern generation output unit, and the display device. Are sequentially output to a plurality of predetermined areas on the display screen. The eye movement data calibration coefficient calculation program acquires the eye movement data by the eye movement data acquisition means, and the eye movement data acquired by the eye movement data graphic pattern association means and the eye movement displayed on the display device. Based on the position data of the data calibration graphic pattern, the eye movement data is associated with the eye movement data calibration graphic pattern. Thereafter, the eye movement data calibration coefficient calculation program calculates the degree of correspondence between the eye movement data associated with the eye movement data graphic pattern association means and the figure pattern for eye movement data calibration by the correspondence degree calculation means, and performs calibration. The coefficient calculation means calculates a calibration coefficient for calibrating the eye movement data with respect to the eye movement data calibration graphic pattern based on the correspondence calculated by the correspondence degree calculation means.
請求項1、4記載の発明によれば、眼球運動データ較正用図形パターンを被験者が注視している際の眼球運動である眼球運動データと位置データとに基づいて、眼球運動データと眼球運動データ較正用図形パターンとが対応付けられ、眼球運動データと眼球運動データ較正用図形パターンとの対応度が演算され、この対応度に基づいて、眼球運動データを較正する較正係数が演算される。このため、眼球運動が測定される被験者の眼球運動データ(眼球位置)と、当該被験者が実際に注視している注視点の位置(領域、観視位置)、つまり、眼球運動データ較正用図形パターンとの対応関係が正確にとれ、また、較正係数に基づいて、眼球運動データの較正が行えるので、アルツハイマー病、痴呆症等の症状が進行した患者や乳幼児等、口頭による指示が困難な被験者に対して、口頭による指示を与える必要が無く、眼球運動を測定する際の較正作業を行うことができる。 According to the first and fourth aspects of the present invention, the eye movement data and the eye movement data are based on the eye movement data and the position data, which are eye movements when the subject is gazing at the eye movement data calibration graphic pattern. The calibration graphic pattern is associated with each other, the correspondence between the eye movement data and the eye movement data calibration graphic pattern is calculated, and a calibration coefficient for calibrating the eye movement data is calculated based on the correspondence. Therefore, the eye movement data (eye position) of the subject whose eye movement is measured and the position (area, viewing position) of the gazing point that the subject is actually gazing, that is, the eye movement data calibration graphic pattern Since the eye movement data can be calibrated based on the calibration coefficient, it can be used for subjects with advanced symptoms such as Alzheimer's disease and dementia, infants, and other subjects who are difficult to give verbal instructions. On the other hand, there is no need to give verbal instructions, and calibration work can be performed when measuring eye movements.
また、請求項1、4記載の発明によれば、眼球運動データ較正用図形パターンが出力された領域において、当該領域と眼球運動データによって示される視線とが一致した回数が一致しなかった回数を上回る場合に、眼球運動データ較正用図形データに対応する眼球運動データが得られたとしているので、眼球運動データと眼球運動データ較正用図形パターンとの対応関係を正確にすることができる。 Number According to the invention of 請 Motomeko 1,4 described, in the area where the eye movement data calibration graphic pattern is output, the number of times the line of sight indicated by the area and the eye movement data match does not match Since the eye movement data corresponding to the eye movement data calibration graphic data is obtained, the correspondence between the eye movement data and the eye movement data calibration graphic pattern can be made accurate.
請求項2記載の発明によれば、例えば、眼球運動データ較正用図形パターンが出力された領域の中で、眼球運動データ較正用図形パターンに対応する眼球運動データが得られたと判断されない領域に表示させる眼球運動データ較正用図形パターンの表示を変更、例えば、眼球運動データが得られたと判断された領域には図形パターンを表示せず、眼球運動データが得られたと判断されない領域にのみ図形パターンを表示するように変更する。このため、眼球運動データが未取得の領域に対して、眼球運動データ較正用図形パターンの表示の仕方(表示法)を変更させてやれば、効率よく眼球運動データを取得することができる。
According to the invention described in
請求項3記載の発明によれば、特定の領域に眼球運動データ較正用図形パターンが出力された場合に、被験者に対し、眼球運動データ較正用図形パターンが出力されたことが喚起(通知)されるので、例えば、眼球運動データ較正用図形パターンが高い誘目性を有しているにも拘わらず、被験者が痴呆症患者や乳幼児の場合では、当該図形パターンを注視し続けることができないことがあり、喚起手段によって、当該図形パターンを注視するように促すことができる。 According to the third aspect of the present invention, when the eye movement data calibration graphic pattern is output in a specific area, the subject is alerted (notified) that the eye movement data calibration graphic pattern has been output. Therefore, for example, even if the eye movement data calibration graphic pattern has a high attractiveness, it may not be possible to continue watching the graphic pattern when the subject is a dementia patient or an infant. Then, it is possible to urge the attention means to pay attention to the graphic pattern.
次に、本発明の実施形態について、適宜、図面を参照しながら詳細に説明する。
〈眼球運動データ較正係数演算システムの概略〉
図1は、眼球運動データ較正係数演算システムのブロック図である。この図1に示すように、眼球運動データ較正係数演算システムAは、被験者の眼球運動を測定した眼球運動データを較正する較正係数を演算するもので、眼球運動データ較正係数演算装置1と、眼球運動測定装置2と、表示装置4とから構成されている。眼球運動データ較正係数演算装置1の説明に先立ち、眼球運動測定装置2と、表示装置4とを説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
<Outline of eye movement data calibration coefficient calculation system>
FIG. 1 is a block diagram of an eye movement data calibration coefficient calculation system. As shown in FIG. 1, an eye movement data calibration coefficient calculation system A calculates a calibration coefficient for calibrating eye movement data obtained by measuring the eye movement of a subject, and includes an eye movement data calibration coefficient calculation device 1 and an eyeball. The
眼球運動測定装置2は、被験者の眼球運動を測定(検出)して、測定した結果である眼球運動データを眼球運動データ較正係数演算装置1に出力するものである。この眼球運動測定装置2は、表示装置4の表示画面に表示される眼球運動データ較正用図形パターンを注視する際に測定される被験者の眼球運動データ(水平方向の眼球運動データ、垂直方向の眼球運動データ)を出力するものである。この実施の形態では、この眼球運動測定装置2は、被験者の眼球運動を測定できる位置、つまり、被験者の顔面に対向する位置、例えば、表示装置4の表示面側に設置されている。
The eye
なお、眼球運動の測定方法(測定方式)には、従来の一般的な各種の方式(例えば、角膜反射方式、強膜反射方式[「最近の眼球運動の研究動向」山田光穗、信学技報 MBE95・132、NC95.90(1995.12)参照])を用いることができる。ここでは、角膜反射方式と強膜反射方式とのいずれか一方の方式を採用することとしている。 The eye movement measurement method (measurement method) includes various conventional general methods (for example, corneal reflection method, scleral reflection method ["Recent Trends in Eye Movement Research", Mitsutoshi Yamada, Shingaku) Information MBE 95 • 132, NC 95.90 (1995.12)]) can be used. Here, one of the corneal reflection method and the scleral reflection method is adopted.
ここで、角膜反射方式および強膜反射方式の原理について、図2および図3を参照して説明する。図2は角膜反射方式の原理を説明した説明図である。
この図2に示すように、角膜反射方式では、眼球Eに対して、赤外発光LEDを用いた光源であるスポットライト30から赤外光を照射し、このスポットライト30による虚像VIを当該眼球Eに映し出す。すると、眼球Eの黒目の部分である角膜Cの曲率O′と眼球Eの回転中心Oとが対応していないので、眼球Eの回転運動に従って虚像VIの位置が相対的に移動する(ずれる)ことになり、角膜反射方式では、この移動した量(移動量D)を、眼球Eの移動量として検出している。
Here, the principles of the corneal reflection method and the scleral reflection method will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the principle of the corneal reflection method.
As shown in FIG. 2, in the corneal reflection method, the eyeball E is irradiated with infrared light from a
図3は強膜反射方式の原理を説明した説明図である。図3(a)は眼球Eと、赤外発光LED40と、フォトダイオード42、44との位置関係を示したものであり、図3(b)は眼球Eの垂直方向の眼球運動の検出原理を示したものであり、図3(c)は眼球Eの水平方向の眼球運動の検出原理を示したものである。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the principle of the scleral reflection method. 3A shows the positional relationship among the eyeball E, the infrared
この図3に示すように、強膜反射方式では、眼球Eに対して、赤外発光LED40によって弱い赤外光を照射し、この赤外光が眼球Eで反射した反射光をフォトダイオード42、44により検出する。角膜(黒目)Cと強膜(白目)Sとの反射率の違いによって、フォトダイオード42、44は、眼球Eの運動方向に従った光量の値(反射光の光量値)を検出する。
As shown in FIG. 3, in the scleral reflection method, the eyeball E is irradiated with weak infrared light by the infrared
すなわち、強膜反射方式では、図3(b)で示したように、垂直方向の眼球運動はフォトダイオード42、44によって検出された光量の値を加算することによってわかる。つまり、一定以上の値であれば、強膜(白目)Sの部分が多くなった場合であり、眼球Eが上を向いていること示していることになり、一定未満の値であれば、角膜(黒目)Cの部分が多くなった場合であり、眼球Eが下を向いていることを示していることになる。
That is, in the scleral reflection method, as shown in FIG. 3B, the eye movement in the vertical direction can be found by adding the light quantity values detected by the
また、図3(c)で示したように、水平方向の眼球運動はフォトダイオード42、44によって検出された光量の値を減算する(差分をとる)ことによってわかる。例えば、眼球Eに向かって左側に配置したフォトダイオード42で検出された光量の値から右側に配置したフォトダイオード44で検出された光量の値を減算して、プラスになるのであれば、角膜(黒目)Cが右方向に向いていることになり、マイナスになるのであれば、角膜(黒目)が左方向に向いていることになる。
Further, as shown in FIG. 3C, the eye movement in the horizontal direction can be determined by subtracting the light amount value detected by the
ここで、強膜反射方式を用いた場合に生じる典型的な測定誤差である「オフセット」、「ゲイン」、「クロストーク」および「リニアリティ」について、図4を参照して説明する。図4(a)は「オフセット」を、図4(b)は「ゲイン」を、図4(c)は「クロストーク」を、図4(d)は「リニアリティ」を、それぞれ示したものである。なお、これら図4(a)〜(d)において、白抜きの丸印“○”は、被験者の実際の(正確な)注視点を示している。 Here, “offset”, “gain”, “crosstalk”, and “linearity”, which are typical measurement errors that occur when the scleral reflection method is used, will be described with reference to FIG. 4A shows “offset”, FIG. 4B shows “gain”, FIG. 4C shows “crosstalk”, and FIG. 4D shows “linearity”. is there. 4A to 4D, the white circle “◯” indicates the actual (accurate) gaze point of the subject.
図4(a)に示すように、「オフセット」は、平行移動的な位置ずれを示し、「ゲイン」、「クロストーク」および「リニアリティ」と呼ばれる測定誤差がない場合には、破線のパターンに対して、上下および左右方向の位置ずれ、または、上下若しくは左右方向の位置ずれとなるもの(水平オフセット、垂直オフセット)である。 As shown in FIG. 4A, the “offset” indicates a translational displacement, and when there is no measurement error called “gain”, “crosstalk”, and “linearity”, the pattern is a broken line. On the other hand, it is a position shift in the vertical and horizontal directions, or a position shift in the vertical or horizontal direction (horizontal offset, vertical offset).
図4(b)に示すように、「ゲイン」は、測定(検出)された水平方向、垂直方向の眼球運動データ成分と、正しく較正された場合に実際に出力されるべき眼球運動データ成分との振幅比を示し、双方の成分が異なる場合には、縮小または拡大されたずれとなるもの(水平ゲイン、垂直ゲイン)である。 As shown in FIG. 4B, the “gain” includes the measured (detected) horizontal and vertical eye movement data components and the eye movement data components to be actually output when correctly calibrated. When the two components are different, the shift is reduced or enlarged (horizontal gain, vertical gain).
図4(c)に示すように、「クロストーク」は、赤外光の反射光量の違いを利用して眼球運動データを測定(検出)する強膜反射方式の場合に多く見られる測定誤差(特有の現象)であり、水平方向の眼球運動によって生じる反射光量の変化が垂直方向の反射光量を検出するセンサ(フォトダイオード42、44)に漏れて、または、垂直方向の眼球運動によって生じる反射光量の変化が水平方向の反射光量を検出するセンサ(フォトダイオード42、44)に漏れて、受光されるために生じるもの(水平クロストーク、垂直クロストーク)である。
As shown in FIG. 4 (c), “crosstalk” is a measurement error (frequently seen in the scleral reflection method that measures (detects) eye movement data using the difference in the amount of reflected light of infrared light). A change in the amount of reflected light caused by eye movement in the horizontal direction leaks to the sensors (
図4(d)に示すように、「リニアリティ」は、人の眼球の表面が完全な球体でない等の理由により、測定(検出)された水平方向、垂直方向の眼球運動データ成分と、正しく較正された場合に実際に出力されるべき眼球運動データ成分との振幅比である「ゲイン」が眼球回転角により不均一となって現れる現象(測定誤差)である。すなわち、この「リニアリティ」は、図4(d)のように中心部を見ているときと周辺部をみているときとは、検出(測定)された注視点が実際の注視点と一致しているにも拘わらず、その間(中心部と周辺部)の領域をみているときは、検出(測定)された注視点が実際の注視点と一致していない(「リニアリティによるずれ」が生じている)というもので、眼球運動の振幅によるゲイン差の不均一として表されるもの(水平リニアリティ、垂直リニアリティ)である。 As shown in FIG. 4D, the “linearity” is correctly calibrated with the measured (detected) horizontal and vertical eye movement data components, for example, because the surface of the human eyeball is not a perfect sphere. This is a phenomenon (measurement error) in which the “gain”, which is the amplitude ratio with the eye movement data component to be actually output when it is applied, appears non-uniform due to the eyeball rotation angle. That is, this “linearity” is obtained when the gaze point detected (measured) coincides with the actual gaze point when the central part is viewed and the peripheral part is viewed as shown in FIG. In spite of this, when looking at the area between the center and the periphery, the detected (measured) gazing point does not match the actual gazing point ("shift due to linearity" occurs) ) And expressed as non-uniform gain difference due to the amplitude of eye movement (horizontal linearity, vertical linearity).
図1に戻って、眼球運動データ較正係数演算システムAの構成の説明を続ける。
表示装置4は、一般的な液晶ディスプレイや、CRTディスプレイ等によって構成されており、表示画面を備え、この表示画面に眼球運動データ較正係数演算装置1から出力された眼球運動データ較正用図形パターンを表示させるものである。なお、この図1において、表示装置4から眼球運動測定装置2に向かう破線は、眼球運動測定装置2で眼球運動が測定される被験者に対して、眼球運動データ較正用図形パターンが提示されていることを暗に示すために図示したものである。
Returning to FIG. 1, the description of the configuration of the eye movement data calibration coefficient calculation system A will be continued.
The display device 4 is configured by a general liquid crystal display, a CRT display, or the like, and includes a display screen. The eye movement data calibration graphic pattern output from the eye movement data calibration coefficient calculation device 1 is displayed on the display screen. It is what is displayed. In FIG. 1, the broken line from the display device 4 to the eye
〈眼球運動データ較正係数演算装置の構成〉
これより、眼球運動データ較正係数演算装置1の構成について説明する。
眼球運動データ較正係数演算装置1は、眼球運動測定装置2から出力された眼球運動データを較正する較正係数を演算(算出)するもので、眼球運動データ較正用図形データ蓄積手段3と、眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段5と、眼球運動データ取得手段7と、眼球運動データ図形パターン対応付手段9と、対応度演算手段11と、較正係数演算手段13とを備えている。
<Configuration of eye movement data calibration coefficient calculation device>
The configuration of the eye movement data calibration coefficient calculation device 1 will now be described.
The eye movement data calibration coefficient calculation device 1 calculates (calculates) a calibration coefficient for calibrating the eye movement data output from the eye
眼球運動データ較正用図形データ蓄積手段3は、ハードディスク等によって構成され、表示装置4の表示画面に表示される眼球運動データ較正用図形パターンを描画するための眼球運動データ較正用図形データと、この眼球運動データ較正用図形データから生成(描画)された眼球運動データ較正用図形パターンが表示画面に表示される際の当該表示画面上の領域(予め指定された領域に該当する)を示す位置データとを蓄積しているものである。 The eye movement data calibration graphic data storage means 3 is constituted by a hard disk or the like, and includes eye movement data calibration graphic data for drawing an eye movement data calibration graphic pattern displayed on the display screen of the display device 4. Position data indicating an area on the display screen (corresponding to a predesignated area) when the eye movement data calibration graphic pattern generated (drawn) from the eye movement data calibration graphic data is displayed on the display screen Are accumulated.
この眼球運動データ較正用図形データ蓄積手段3は、図示を省略した操作手段(キーボードやマウス等)から入力される操作信号に基づいて、蓄積している眼球運動データ較正用図形データを眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段5に出力すると共に、位置データを眼球運動データ図形データ対応付手段9に出力する。つまり、眼球運動データ較正用図形データ蓄積手段3から出力される位置データは、表示装置4の表示画面上に表示されている眼球運動データ較正用図形パターンの現在位置ということになる。 This eye movement data calibration graphic data storage means 3 converts the stored eye movement data calibration graphic data into eye movement data based on an operation signal input from an operation means (keyboard, mouse, etc.) not shown. In addition to outputting to the calibration graphic pattern generation output means 5, the position data is output to the eye movement data graphic data association means 9. That is, the position data output from the eye movement data calibration graphic data storage means 3 is the current position of the eye movement data calibration graphic pattern displayed on the display screen of the display device 4.
また、この眼球運動データ較正用図形データ蓄積手段3には、表示装置4の表示画面の予め指定された領域(通常、複数の領域)に、眼球運動データ較正用図形パターンを表示(移動)させる順序(順番)が複数パターン蓄積されている。なお、この表示(移動)させる順序のパターンのことを以下、表示順序パターンと呼称することとする。つまり、この表示順序パターンは、複数の位置データが連続したものといえる。 Further, the eye movement data calibration graphic data storage means 3 displays (moves) the eye movement data calibration graphic pattern in a predetermined area (usually a plurality of areas) of the display screen of the display device 4. A plurality of patterns are stored in the order (order). Hereinafter, the pattern of the display (moving) order will be referred to as a display order pattern. That is, this display order pattern can be said to be a series of a plurality of position data.
なお、眼球運動データ較正用図形パターンを出力する回毎に、この表示順序パターンを変更することが可能である。つまり、眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段5によって生成された眼球運動データ較正用図形パターンを予め指定された複数の領域に1回目に順々に出力する場合と、2回目に順々に出力する場合と、3回目に順々に出力する場合とでは、それぞれ異なった表示の仕方にすることができる。 The display order pattern can be changed every time the eye movement data calibration graphic pattern is output. That is, when the eye movement data calibration graphic pattern generated by the eye movement data calibration graphic pattern generation / output means 5 is sequentially output to a plurality of areas designated in advance for the first time and sequentially for the second time. Different display methods can be used for the output and the third output in order.
この実施形態では、眼球運動データ較正用図形パターンを同じ領域に表示させる回数は3回としているが、これに限定されるものではなく、後記する対応度演算手段11における処理の関係上、各領域において多少の差がつく3回以上であればよい。また、この表示順序パターンは、図示を省略した操作手段から入力される操作信号に基づいて、眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段5に出力される。 In this embodiment, the number of times that the eye movement data calibration graphic pattern is displayed in the same area is three, but the number of times is not limited to this, and each area is considered due to processing in the correspondence calculation means 11 described later. It is sufficient if it is 3 times or more with a slight difference. The display order pattern is output to the eye movement data calibration graphic pattern generation output unit 5 based on an operation signal input from an operation unit (not shown).
眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段5は、眼球運動データ較正用図形データ蓄積手段3から出力された眼球運動データ較正用図形データに基づいて、眼球運動データ較正用図形パターンを生成(描画)すると共に、眼球運動データ較正用図形データ蓄積手段3から出力された表示順序パターンに従って、この眼球運動データ較正用図形パターンを、表示装置4の表示画面の予め指定された複数の領域に順々に複数回出力する(表示させる)もので、図形パターン表示変更手段5aを備えている。 The eye movement data calibration graphic pattern generation / output unit 5 generates (draws) eye movement data calibration graphic patterns based on the eye movement data calibration graphic data output from the eye movement data calibration graphic data storage unit 3. In addition, according to the display order pattern output from the eye movement data calibration graphic data storage means 3, the eye movement data calibration graphic pattern is sequentially applied to a plurality of predetermined areas on the display screen of the display device 4. It outputs (displays) a plurality of times and is provided with graphic pattern display changing means 5a.
この眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段5は、眼球運動データ較正用図形パターンの座標、色、輝度をパラメータ化したデータ群である眼球運動データ較正用図形データに基づいて、まず、表示装置4の表示画面における各領域に収まる図形、例えば、幾何学模様、或いは、動物、植物等の絵柄の線画を生成し、この線画で囲まれる範囲に着色し、着色した色の輝度を調整して、眼球運動データ較正用図形パターンを生成する。 The eye movement data calibration graphic pattern generation / output means 5 is based on the eye movement data calibration graphic data which is a data group in which the coordinates, color, and luminance of the eye movement data calibration graphic pattern are parameterized. 4 A graphic drawing that fits in each area on the display screen, such as a geometric pattern, or a line drawing of a pattern such as an animal or plant, is generated, and the range surrounded by the line drawing is colored, and the brightness of the colored color is adjusted. The eye movement data calibration graphic pattern is generated.
なお、この実施の形態では、表示装置4に表示させる際の様々な態様を考慮して、眼球運動データ較正用図形データから、逐次、眼球運動データ較正用図形パターンを生成するように構成しているが、生成される眼球運動データ較正用図形パターン自体のデータ量が少なくて済む場合、眼球運動データ較正用図形パターンそのものを蓄積しておいて出力(表示)する構成としてもよい。 In this embodiment, in consideration of various modes when displayed on the display device 4, the eye movement data calibration graphic pattern is sequentially generated from the eye movement data calibration graphic data. However, when the data amount of the generated eye movement data calibration graphic pattern itself may be small, the eye movement data calibration graphic pattern itself may be stored and output (displayed).
図形パターン表示変更手段5aは、当該眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段5で生成(描画)した眼球運動データ較正用図形パターンの全体または一部の色や輝度を変更すると共に、大きさを変更する(相似図形にする)ものである。つまり、この図形パターン表示変更手段5aは、眼球運動データ較正用図形パターンの形状をそのままにして、被験者が眼球運動データ較正用図形パターンをより注目するように(注視しやすいように)、当該眼球運動データ較正用図形パターンの表示の仕方(させ方)を変更するものである。 The graphic pattern display changing means 5a changes the color or brightness of the whole or part of the eye movement data calibration graphic pattern generated (drawn) by the eye movement data calibration graphic pattern generation output means 5 and changes the size. Change (make similar figure). That is, the figure pattern display changing means 5a keeps the shape of the eye movement data calibration figure pattern as it is, and the eyeball so that the subject pays more attention to the eye movement data calibration figure pattern (so that it can be easily watched). This changes the way (how to display) the graphic pattern for calibrating the exercise data.
この眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段5で生成される眼球運動データ較正用図形パターンは、予め図5(a)〜(i)に示す誘目性の高い図形を用いて行った心理実験の結果を反映させたもので、具体的な例を図6(a)〜(i)に示す。つまり、眼球運動データ較正用図形パターンは誘目性を有するものであり、この誘目性とは、人(被験者)の視線を引きつける特性を指している。 The eye movement data calibration graphic pattern generated by the eye movement data calibration graphic pattern generation / output unit 5 is a psychological experiment conducted in advance using highly attractive figures shown in FIGS. 5 (a) to (i). since also reflecting the results, a specific example in FIG. 6 (a) ~ (i) . That is, the eye movement data calibration graphic pattern has attractiveness, and this attractiveness refers to a characteristic that attracts the line of sight of a person (subject).
図6(a)〜(d)は、眼球運動データ較正用図形パターンの一例である、「単純な円」、「三角形」、「四角形」、「星形」の図形を示しており、表示装置4の表示画面上に何も表示されていない場合に、これらの図形が表示されると、被験者がこれらの図形に注視する可能性は高くなる。また、これらの図形で囲まれている部分(中央の部分)の色や輝度を、図形パターン表示変更手段5aで変更すると、被験者がこれらの図形に注視する可能性はさらに高くなる。 FIGS. 6A to 6D show “simple circle”, “triangle”, “square”, and “star” figures, which are examples of eye movement data calibration figure patterns. When these figures are displayed when nothing is displayed on the display screen 4, the possibility that the subject gazes at these figures increases. Moreover, if the color and brightness | luminance of the part (center part) enclosed by these figures are changed with the figure pattern display change means 5a, a test subject will further increase possibility of paying attention to these figures.
また、図6(b)〜(d)に示した「三角形」、「四角形」、「星形」の図形は、エッジ部(端部、尖った部分)を備えており、当該エッジ部の色や輝度を変更することで、被験者がこれらの図形に注視する可能性は一層高まることになる(被験者の視線を引きつけやすくなる)。 Also, the “triangle”, “square”, and “star” figures shown in FIGS. 6B to 6D are provided with an edge portion (end portion, pointed portion), and the color of the edge portion. By changing the brightness, the possibility that the subject gazes at these figures will be further increased (it will be easier to attract the subject's line of sight).
図6(e)は、眼球運動データ較正用図形パターンの一例である、「バーニエパターン」(ここでは、バーニエ(副尺)の図形パターンであるので、バーニエパターンとしている)の図形を示しており、この「バーニエパターン」は、微妙な刻み目を備えたものであり(4本の直線が中央で交差するイメージを想起させるものであり)、微妙な刻み目に対し被験者は関心を寄せる傾向があるので、この図形に被験者が注視する可能性は高くなる。 FIG. 6E shows an example of a figure pattern for calibrating eye movement data, which is a “Vernier pattern” (here, a Vernier pattern is used because it is a Vernier pattern). This “Vernier pattern” has a delicate notch (recalls the image of four straight lines intersecting at the center), and subjects tend to be interested in the delicate notch. Since there is, there is a high possibility that the subject will pay attention to this figure.
なお、この図6(e)で示した「バーニエパターン」は、図6(a)〜(d)に示した図形に比べ、心理実験の結果、注意を集中させて意図的に見る必要があり、この「バーニエパターン」を眼球運動データ較正用図形パターンとして、表示装置4に表示させて(提示させて)、眼球運動データを測定(検出)することができる被験者は、眼球運動データの較正の趣旨をよく理解した成人健常者である。 It should be noted that the “Vernier pattern” shown in FIG. 6 (e) needs to be intentionally viewed with a focus of attention as a result of a psychological experiment as compared to the figures shown in FIGS. 6 (a) to 6 (d). There is a subject who can measure (detect) the eye movement data by displaying (presenting) this “Vernier pattern” on the display device 4 as a figure pattern for eye movement data calibration. A healthy adult who fully understands the purpose of calibration.
図6(f)は、眼球運動データ較正用図形パターンの一例である、「二重丸(2つの同心円)」を示したものである。例えば、この図6(f)で示した「二重丸」の内側の円内の色や輝度を、図形パターン表示変更手段5aで変更すると、被験者がこれらの図形に注視する可能性はさらに高くなる。 FIG. 6F shows “double circles (two concentric circles)” which is an example of a figure pattern for calibrating eye movement data. For example, if the color or brightness in the circle inside the “double circle” shown in FIG. 6 (f) is changed by the graphic pattern display changing means 5a, the possibility that the subject will pay attention to these figures is even higher. Become.
図6(g)〜(i)は、眼球運動データ較正用図形パターンの一例である、「魚のパターン」、「蝶のパターン」、「ケーキのパターン」の図形を示しており、これらの図形は、被験者が成人健常者のみならず、乳幼児や痴呆症患者にも適した図形(誘目性が高い図形)である。 6 (g) to 6 (i) show “fish pattern”, “butterfly pattern”, and “cake pattern”, which are examples of eye movement data calibration graphic patterns. The test subject is a figure suitable for not only healthy adults but also infants and dementia patients (a figure with high attractiveness).
図6(g)で示した「魚のパターン」では、当該「魚のパターン」が表示装置4の表示画面上に表示される場合に、例えば、表示される領域が遷移していく方向(移動していく方向)に「魚のパターン」で描かれている魚の頭部を向けると共に、魚の目の色や輝度を、図形パターン表示変更手段5aで変更することで、被験者がこの図形に注視する可能性はさらに高くなる(被験者の視線を引きつけやすくなる)。 In the “fish pattern” shown in FIG. 6G, when the “fish pattern” is displayed on the display screen of the display device 4, for example, the displayed area transitions (moves). The head of the fish drawn in the “fish pattern” is pointed in the direction of the head and the color and brightness of the fish eyes are changed by the graphic pattern display changing means 5a. It becomes higher (it becomes easier to attract the subject's eyes).
図6(h)で示した「蝶のパターン」では、当該「蝶のパターン」が表示装置4の表示画面に表示される場合に、例えば、表示される領域が遷移していく方向(移動していく方向)に「蝶のパターン」で描かれている蝶の触覚を向けると共に、蝶の羽の色や輝度を、図形パターン表示変更手段5aで変更することで、被験者がこの図形に注視する可能性はさらに高くなる(被験者の視線を引きつけやすくなる)。 In the “butterfly pattern” shown in FIG. 6H, for example, when the “butterfly pattern” is displayed on the display screen of the display device 4, for example, the displayed region transitions (moves). The direction of the head of the butterfly drawn in the “butterfly pattern” is turned and the color and brightness of the butterfly wings are changed by the graphic pattern display changing means 5a so that the subject gazes at the figure. The possibility is even higher (it is easier to attract the subject's eyes).
図6(i)で示した「ケーキのパターン」では、当該「ケーキのパターン」が表示装置4の表示画面に表示される場合に、例えば、「ケーキのパターン」で描かれているケーキのイチゴの色や輝度を、図形パターン表示変更手段5aで変更することで、被験者がこの図形に注視する可能性はさらに高くなる(被験者の視線を引きつけやすくなる)。 In the “cake pattern” shown in FIG. 6 (i), when the “cake pattern” is displayed on the display screen of the display device 4, for example, the strawberry of the cake depicted in the “cake pattern” By changing the color and brightness of the pattern by the graphic pattern display changing means 5a, the possibility that the subject gazes at the graphic is further increased (it becomes easier to attract the subject's line of sight).
なお、眼球運動データ較正用図形パターンは、被験者の目を引きつけやすいものであれば(誘目性が高ければ)、どんなものでもよい。 In addition, eye movement data calibration graphic pattern is, (the higher the attractiveness of) material as long as the material can easily attract the eye of a subject, not good in any thing.
また、眼球運動データ較正用図形パターンの色や輝度を変更すると同時に、後記する喚起手段15を介して、スピーカ(図示せず)によるビープ音や触覚デバイス(図示せず)による振動を被験者に与えることで、被験者がこの図形に注視する可能性はさらに高くなる(被験者の視線を引きつけやすくなる)。 Further, at the same time as changing the color and brightness of the eye movement data calibration graphic pattern, a beep sound from a speaker (not shown) and vibration from a tactile device (not shown) are given to the subject via the arousing means 15 described later. Thus, the possibility that the subject gazes at the figure is further increased (it becomes easier to attract the subject's line of sight).
また、ここで、表示順序パターンの一例を図7に示す。この図7に示すように、表示順序パターンの一例では、表示装置4の表示画面を水平7分割、垂直5分割して、35個の分割した領域(分割表示エリア、エリア番号が11から17、21から27、31から37、41から47、51から57)を設定しており、この領域に眼球運動データ較正用図形パターンを、図7中の実線に沿って順次(連続的にまたは不連続的に)表示させている。なお、表示装置4の表示画面を分割する分割数は、任意の数でよく、分割数を増加させれば、後に得られる較正係数の精度が向上することになる。なお、この図7において、眼球運動データ較正用図形パターンは、「単純な円」で示している。
An example of the display order pattern is shown in FIG. As shown in FIG. 7, in one example of the display order pattern, the display screen of the display device 4 is divided into 7 horizontal parts and 5 vertical parts to obtain 35 divided areas (divided display areas,
この表示順序パターンの一例は、エリア番号11からエリア番号57(11から17、27、37から31、41、51から57)までの分割表示エリアに、逆S字を描くように眼球運動データ較正用図形パターンを表示させるものである。また、エリア番号57の分割表示エリアまで、眼球運動データ較正用図形パターンが表示されると、再び、エリア番号11の分割表示エリアに眼球運動データ較正用図形パターンが表示され、同様の順序で眼球運動データ較正用図形パターンが表示される(移動していく)ことになる。この実施形態では、同一の表示順序パターンによって、眼球運動データ較正用図形パターンを3回(3度)表示させている(移動させている)。なお、この回数(度数)は、後記する対応度演算手段11における処理の関係上、複数回である必要があるが、回数は任意の数である。
An example of this display order pattern is eye movement data calibration so that an inverted S-shape is drawn in the divided display areas from
また、ここで、表示順序パターンにおける、眼球運動データ較正用図形パターンの表示速度と表示時間との関係について、図8を参照して説明する。この図8では、眼球運動データ較正用図形パターンのことを単にパターンと、領域(分割表示エリア)のことを視標位置と表示している。 Here, the relationship between the display speed and the display time of the eye movement data calibration graphic pattern in the display order pattern will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the eye movement data calibration graphic pattern is simply displayed as a pattern, and the region (divided display area) is displayed as a target position.
図8(a)は、滑らかに眼球運動データ較正用図形パターンを移動(表示)させる場合の表示速度と表示時間との関係の一例について説明した図であり、図8(b)は、眼球運動データ較正用図形パターンを表示させる領域(分割表示エリア)で停止させながら移動(表示)させる場合の表示速度と表示時間との関係の一例について説明した図である。 FIG. 8A is a diagram for explaining an example of the relationship between the display speed and the display time when the eye movement data calibration graphic pattern is smoothly moved (displayed), and FIG. It is a figure explaining an example of the relationship between the display speed and the display time when moving (displaying) while stopping in the area | region (division display area) which displays the data pattern for data calibration.
図8(a)に示した滑らかに眼球運動データ較正用図形パターンを移動(表示)させる場合、眼球運動データ較正用図形パターンの移動に遅れることなく、正確に当該図形パターンを追従することができる眼球の運動速度は、随従性眼球運動の性質から5度/秒前後であるので、眼球運動データ較正用図形パターンを移動させる移動(表示)速度は、5度/秒未満にすることが好ましい。但し、図7の表示順序パターンの一例で示した、エリア番号17、37、31、51の分割表示エリアのように、移動する(表示される)眼球運動データ較正用図形パターンの方向が変わる分割表示エリアでは、眼球運動の性質から当該図形パターンを一旦止める必要があり、この時に生じる跳躍性眼球運動の性質から少なくとも200ms以上当該図形パターンを停止させる必要があり、十分に余裕を見て1秒程度、当該図形パターンを停止させることが好ましい。
When smoothly moving (displaying) the eye movement data calibration graphic pattern shown in FIG. 8A, the graphic pattern can be accurately followed without delaying the movement of the eye movement data calibration graphic pattern. Since the movement speed of the eyeball is around 5 degrees / second due to the nature of the compliant eyeball movement, the movement (display) speed for moving the eye movement data calibration graphic pattern is preferably less than 5 degrees / second. However, as in the divided display areas of
図8(b)に示した眼球運動データ較正用図形パターンを表示させる領域(分割表示エリア)で停止させながら移動(表示)させる場合、例えば、眼球運動データ較正用図形パターンを表示させる領域(分割表示エリア)で取得する眼球運動データを較正したい場合、跳躍性眼球運動の性質から、眼球運動データ較正用図形パターンを表示させる領域(分割表示エリア)で少なくとも200ms以上、一例として、1秒程度、当該図形パターンを停止させることが好ましい。 When moving (displaying) the eye movement data calibration graphic pattern shown in FIG. 8B while stopping in the area (division display area) for displaying the eye movement data calibration graphic pattern, for example, the area for displaying the eye movement data calibration graphic pattern (division) When it is desired to calibrate the eye movement data acquired in the display area), from the nature of the jumping eye movement, at least 200 ms or more in the area (divided display area) for displaying the eye movement data calibration graphic pattern, for example, about 1 second, It is preferable to stop the graphic pattern.
これら図8(a)、(b)で示したいずれの場合でも、眼球運動データを較正したい領域(分割表示エリア)に、眼球運動データ較正用図形パターンを表示させるときには、当該図形パターンの色や輝度を変更したり、喚起手段15によって、スピーカ(図示せず)によるビープ音等の聴覚情報、バイブレーション等の触覚デバイス(図示せず)による振動等の触覚情報を提示することにより、被験者に注意を促して、眼球運動データの較正の精度を上げることが可能である。 In any of the cases shown in FIGS. 8A and 8B, when the eye movement data calibration graphic pattern is displayed in the region (division display area) where the eye movement data is desired to be calibrated, Attention to the subject by changing the brightness or presenting auditory information such as a beep sound by a speaker (not shown) and tactile information such as vibration by a tactile device (not shown) such as vibration by the arousing means 15 And the accuracy of calibration of the eye movement data can be improved.
図1に戻って、眼球運動データ較正係数演算装置1の構成の説明を続ける。
眼球運動データ取得手段7は、眼球運動測定装置2によって測定(検出、計測)された眼球運動データ(水平方向の眼球運動データ、垂直方向の眼球運動データ)を取得するものである。
Returning to FIG. 1, the description of the configuration of the eye movement data calibration coefficient calculation device 1 will be continued.
The eye movement data acquisition means 7 acquires eye movement data (horizontal eye movement data and vertical eye movement data) measured (detected and measured) by the eye
ここで、取得された眼球運動データ(較正される前のいわゆる生データ[較正前の生データ])の一例を図9に示す。この図9に示した眼球運動データの一例は、図7に示した表示順序パターンで眼球運動データ較正用図形パターンが表示された(移動していく)場合に、眼球運動測定装置2によって測定されたものである。
Here, FIG. 9 shows an example of the acquired eye movement data (so-called raw data before calibration [raw data before calibration]). The eye movement data example shown in FIG. 9 is measured by the eye
また、この眼球運動データの一例は、被験者が眼球運動データ較正用図形パターンの視認にミスすることなく(眼球運動データ較正用図形パターンへの視線をはずすことなく)、忠実に移動していく眼球運動データ較正用図形パターン(視標)を追っていったものである。 An example of the eye movement data is an eyeball that the subject moves faithfully without making a mistake in visual recognition of the eye movement data calibration graphic pattern (without losing line of sight to the eye movement data calibration graphic pattern). The figure follows the movement data calibration graphic pattern (target).
通常、眼球運動測定装置2によって、被験者の眼球運動が測定される際には、当該被験者が成人健常者であっても、瞬き等によって何回か(何カ所か)は、眼球運動データの欠損が生じる。また、眼球運動データから再現された被験者の視線の動きを、図9中の太実線で表示する。この太実線で表示されているように、水平方向も垂直方向もゲイン(振幅)が不足しており、視線の動きもいびつであり、眼球運動データ較正用図形パターンの移動とは、異なったものとなっている。
Usually, when the eye movement of the subject is measured by the eye
なお、この図9において、(x11,y11)、(x34,y34)、(x57,y57)と記入している箇所(点)の各座標の添え字(11、34、57)は、眼球運動データ較正用図形パターンが実際に表示された分割表示エリアのエリア番号に対応しており、測定された眼球運動データによって示される被験者の視線は、本来、このエリア番号の分割表示エリアと一致すべきであることを示している。 Incidentally, in FIG. 9, (x 11, y 11 ), (x 34, y 34), (x 57, y 57) and the coordinates of the subscript position (point) that are filled (11, 34, 57) corresponds to the area number of the divided display area where the eye movement data calibration graphic pattern is actually displayed, and the line of sight of the subject indicated by the measured eye movement data is originally divided by this area number. This indicates that it should match the display area.
つまり、この眼球運動データ(較正前の生データ)では、ある分割表示エリアを観察した際に、本当にその分割表示エリアを被験者が見ていたかどうかを正確には判断(断定)できない。すなわち、被験者が眼球運動データ較正用図形パターンの表示されていない別の分割表示エリアを見ていたかもしれないし、瞬きや失念(うっかりしてしまうこと、不注意)が生じていたことも想定できる。 That is, with this eye movement data (raw data before calibration), when a certain divided display area is observed, it cannot be accurately determined (determined) whether or not the subject has actually seen the divided display area. That is, it can be assumed that the subject may have seen another divided display area where the eye movement data calibration graphic pattern is not displayed, and that blinking or forgetfulness (caused or carelessness) occurred. .
そのため、眼球運動データ較正係数演算装置1では、眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段5によって、複数回(何回か)同じ分割表示エリア(領域)に眼球運動データ較正用図形パターンを複数回表示することにより、当該分割表示エリア内に収まる、眼球運動データによって示される視線の数を増加させており、測定される眼球運動データの精度を向上させている。 For this reason, in the eye movement data calibration coefficient computing device 1, the eye movement data calibration graphic pattern is generated by the eye movement data calibration graphic pattern generation output means 5 a plurality of times (several times) in the same divided display area (region). By displaying, the number of eyes | visual_axis shown by the eye movement data which fits in the said division | segmentation display area is increased, and the precision of the measured eye movement data is improved.
図1に戻って、眼球運動データ較正係数演算装置1の構成の説明を続ける。
眼球運動データ図形パターン対応付手段9は、眼球運動データ取得手段7で取得された眼球運動データと、眼球運動データ較正用図形データ蓄積手段3に蓄積されている眼球運動データ較正用図形データから眼球運動データ較正用図形パターンを生成して出力(表示)する際の領域(分割表示エリア)を示す位置データとに基づいて、眼球運動データと眼球運動データ較正用図形パターンとを対応付けるものである。
Returning to FIG. 1, the description of the configuration of the eye movement data calibration coefficient calculation device 1 will be continued.
The eye movement data graphic pattern association means 9 is based on the eye movement data acquired by the eye movement data acquisition means 7 and the eye movement data calibration graphic data stored in the eye movement data calibration graphic data storage means 3. The eye movement data and the eye movement data calibration graphic pattern are associated with each other based on position data indicating a region (divided display area) when the movement data calibration graphic pattern is generated and output (displayed).
つまり、この眼球運動データ図形パターン対応付手段9では、眼球運動データによって示される被験者の視線(注視している位置)と、眼球運動データ較正用図形パターンが表示されている領域の現在位置とが対応付けられることになる。この対応付けられた結果は、対応度演算手段11に出力される。 That is, in this eye movement data graphic pattern association means 9, the subject's line of sight (gaze position) indicated by the eye movement data and the current position of the region where the eye movement data calibration graphic pattern is displayed are obtained. It will be associated. The associated result is output to the correspondence degree calculation means 11.
対応度演算手段11は、眼球運動データ図形パターン対応付手段9で対応付けられた眼球運動データと眼球運動データ較正用図形パターンとの対応度を演算するもので、データ比較手段11aと、データ判断手段11bとを備えている。なお、この対応度演算手段11で演算される対応度とは、眼球運動データによって示される視線と眼球運動データ較正用図形パターンが表示されている領域とがどれだけ一致しているのかを表す一致度のことである。 The degree-of-correspondence calculating means 11 calculates the degree of correspondence between the eye movement data associated with the eye movement data figure pattern association means 9 and the figure pattern for calibrating eye movement data. Means 11b. The degree of correspondence calculated by the degree-of-correspondence calculating means 11 is a match indicating how much the line of sight indicated by the eye movement data and the area where the eye movement data calibration graphic pattern is displayed match. It is a degree.
データ比較手段11aは、眼球運動データ較正用図形パターンが表示された領域(分割表示エリア)において、この領域と眼球運動データによって示される視線とが一致した回数と一致しなかった回数とを比較するものである。 The data comparison unit 11a compares the number of times that this area and the line of sight indicated by the eye movement data match with the number of times that does not match in the area (divided display area) where the eye movement data calibration graphic pattern is displayed. Is.
データ判断手段11bは、データ比較手段11aで比較した結果、この領域と眼球運動データによって示される視線とが一致した回数が、一致しなかった回数よりも多い場合に、眼球運動データ較正用図形パターンが表示された領域における眼球運動データが得られたと判断するものである。 As a result of the comparison by the data comparison unit 11a, the data judgment unit 11b determines that the number of times that this area matches the line of sight indicated by the eye movement data is greater than the number of times that the eye movement data does not match. It is determined that the eye movement data in the area where is displayed has been obtained.
すなわち、眼球運動測定装置2によって測定(検出)された眼球運動データ(視線)が、それぞれの領域(分割表示エリア)に収まっているかの判断をする場合、当該領域(分割表示エリア)に眼球運動データ較正用図形パターンが表示された時(瞬時)に、眼球運動データが得られたとして、この眼球運動データ較正用図形パターンの表示(提示)が眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段5によって順次繰り返し行われるので、当該領域(分割表示エリア)に眼球運動データ較正用図形パターンを表示した時(瞬時)に、ほぼ同じ値を示す眼球運動データが複数個以上集まってくること(一致した回数>一致しなかった回数)により行うことができる。
That is, when it is determined whether the eye movement data (line of sight) measured (detected) by the eye
なお、眼球運動データのどの範囲をほぼ同じ値とみなすかによって、最終的に較正係数演算手段13によって演算される較正係数の精度(較正精度)が決定されることになる。例えば、厳密に同じ値を示す眼球運動データの個数のみを扱えば、較正精度が向上することになるが、人の眼球の網膜の中で最も視力が良いといわれている中心窩(ちゅうしんか)の大きさだけでも視角にして1度の大きさがあり、毎回、眼球運動データ較正用図形パターンを注視した際に、±1度の誤差が出る可能性があり、人の視覚の生理的な性質上、厳密に同じ値を示す眼球運動データの個数のみを取り扱うことは不合理となる。このため、±2度程度の誤差を許容範囲として、眼球運動データが一致しているか一致していないか(一致度)を観察した方が実用上好適であるといえる。 Note that the accuracy (calibration accuracy) of the calibration coefficient finally calculated by the calibration coefficient calculation means 13 is determined depending on which range of the eye movement data is regarded as substantially the same value. For example, if only the number of eye movement data showing exactly the same value is handled, the calibration accuracy will improve, but the central fovea, which is said to have the best visual acuity among the retinas of human eyes, ) Alone has a visual angle of 1 degree, and every time an eye movement data calibration graphic pattern is watched, there is a possibility that an error of ± 1 degree may occur, and the human visual physiology Due to its unique nature, it is unreasonable to handle only the number of eye movement data showing exactly the same value. For this reason, it can be said that it is practically preferable to observe whether the eye movement data matches or does not match (matching degree) with an error of about ± 2 degrees as an allowable range.
このようにして、表示装置4の表示画面に表示される眼球運動データ較正用図形パターンを注視している際の被験者の眼球運動データの一致度について、調べた例を図10に示す。 FIG. 10 shows an example in which the degree of coincidence of the eye movement data of the subject when gazing at the eye movement data calibration graphic pattern displayed on the display screen of the display device 4 in this way is shown.
この図10に示すように、同じ表示順序パターンに従って、眼球運動データ較正用図形パターンを、表示装置4の表示画面の予め指定された領域(分割表示エリア)に、3回表示させている。 As shown in FIG. 10, the eye movement data calibration graphic pattern is displayed three times in a predetermined area (divided display area) of the display screen of the display device 4 according to the same display order pattern.
なお、あまり何回も同じ領域に、同じ表示順序パターンで、眼球運動データ較正用図形パターンを表示(移動)させると、被験者が当該眼球運動データ較正用図形パターンを見なくなる可能性があるので、3回程度が好適であるといえ、また、表示順序パターンも適宜変更してもよい。但し、眼球運動データの較正係数を算出(演算)するためには、表示順序パターンを変更しても、各領域には複数回、眼球運動データ較正用図形パターンが表示される必要がある。 If the eye movement data calibration graphic pattern is displayed (moved) with the same display order pattern in the same region too many times, the subject may not see the eye movement data calibration graphic pattern. It can be said that about three times is preferable, and the display order pattern may be changed as appropriate. However, in order to calculate (calculate) the calibration coefficient of the eye movement data, it is necessary to display the eye movement data calibration graphic pattern multiple times in each area even if the display order pattern is changed.
また、この図10では、眼球運動データ較正用図形パターンを、表示装置4の表示画面の分割表示エリアに、3回表示させた中で、分割表示エリアと眼球運動データ(視線)とが一致した場合に「○」を表示しており、一致しなかった場合(不一致の場合)に「●」を表示しており、各分割表示エリアにおいて、2個以上「○」が得られた分割表示エリアには、較正係数を演算するのに有効な眼球運動データが得られたとして「◎」を表示している。 Further, in FIG. 10, the eye movement data calibration graphic pattern is displayed three times in the divided display area of the display screen of the display device 4, and the divided display area matches the eye movement data (line of sight). In this case, “○” is displayed, and when it does not match (when it does not match), “●” is displayed, and in each divided display area, two or more “○” are obtained. Indicates that the eye movement data effective for calculating the calibration coefficient is obtained.
ちなみに、従来の「5点法」による較正(較正係数の演算)では、上下左右中央の5点の注視位置で有効な眼球運動データが得られることが望ましい。しかし、後記する較正係数演算手段13により、算術的に補完することができるので、上下左右中央の5点の位置に合致する眼球運動データが必ずしも必要ではない。この図10に示した例では、「5点法」による較正で必要な5点の注視位置に該当する、エリア番号14、エリア番号54、エリア番号31、エリア番号37およびエリア番号34の分割表示エリアの眼球運動データが有効な眼球運動データとして取得されているので、補完すること無しに「5点法」による較正係数の演算を行うことができる。
Incidentally, in the calibration by the conventional “5-point method” (calculation of the calibration coefficient), it is desirable to obtain effective eye movement data at five gaze positions at the center of the top, bottom, left, and right. However, since it can be complemented arithmetically by the calibration coefficient calculation means 13 to be described later, eye movement data matching the positions of the upper, lower, left and right five points is not necessarily required. In the example shown in FIG. 10, the
さらに、測定される眼球運動データの精度がより高い従来の「9点法」による較正(較正係数の演算)への適用についてふれておくと、「9点法」における9点の注視位置に該当する分割表示エリア(エリア番号11、14、17、31、34、37、51、54、57)の中において、エリア番号17およびエリア番号51の分割表示エリアで有効な眼球運動データが取得されていない(欠損している)。しかも、このエリア番号17およびエリア番号51の分割表示エリア近傍の(隣接する)分割表示エリアにおいても有効な眼球運動データが取得されていない(欠損している)。
Furthermore, the application to the calibration (calculation of the calibration coefficient) by the conventional “9-point method” in which the accuracy of the measured eye movement data is higher corresponds to the 9 gaze positions in the “9-point method”. In the divided display areas (
こういった場合、図11に示す表示順序パターン、つまり、有効な眼球運動データが取得されていないエリア番号17の分割表示エリアから、同じく有効な眼球運動データが取得されていないエリア番号51の分割表示エリアまで、眼球運動データ較正用図形パターンを表示(移動)させるようにして、眼球運動測定装置2により眼球運動データを測定する。
In such a case, the display order pattern shown in FIG. 11, that is, the division of the
このようにして、被験者が眼球運動データ較正用図形パターンの注視に失敗した(結果として、有効な眼球運動データが取得されていない)としても、表示順序パターンを変更して、有効な眼球運動データが取得されていない分割表示エリアだけに再度、眼球運動データ較正用図形パターンを表示させることができ、被験者の負担を少なくして、簡単に、眼球運動データの較正係数の演算(較正作業)を実施することができる。 Thus, even if the subject fails to gaze at the eye movement data calibration graphic pattern (as a result, effective eye movement data has not been acquired), the display order pattern is changed and effective eye movement data is obtained. It is possible to display the eye movement data calibration graphic pattern again only in the divided display areas for which the eye movement has not been acquired, reducing the burden on the subject, and easily calculating the calibration coefficient of the eye movement data (calibration work). Can be implemented.
再び、図1に戻って、眼球運動データ較正係数演算装置1の構成の説明を続ける。
較正係数演算手段13は、対応度演算手段11で演算された対応度(一致度)に基づいて、眼球運動データを較正する較正係数を演算するものである。この較正係数演算手段13で演算される較正係数は、水平ゲインの較正係数、垂直ゲインの較正係数、水平クロストークの較正係数、垂直クロストークの較正係数、水平オフセットの較正係数、垂直オフセットの較正係数、水平リニアリティの較正係数、垂直リニアリティの較正係数である。
Returning to FIG. 1 again, the description of the configuration of the eye movement data calibration coefficient computing device 1 will be continued.
The calibration
この較正係数演算手段13は、これらの較正係数を演算するのに、連立方程式を用いる方法と、逐次的に求める方法とを採用している。 The calibration coefficient calculating means 13 employs a method using simultaneous equations and a method for sequentially obtaining these calibration coefficients.
ここで、便宜上、眼球運動測定装置2で測定(検出)された眼球運動データに、較正係数が加味されたもの(較正された眼球運動データ)について詳細に説明し、次に、較正係数の演算(算出)の仕方について説明する。
Here, for convenience, a description will be given in detail of the eye movement data measured (detected) by the eye
眼球運動測定装置2で測定(検出)された水平方向の眼球運動データXi、垂直方向の眼球運動データYiとし、眼球運動データ較正係数演算装置1で演算された較正係数である、水平ゲインの較正係数をa11、垂直ゲインの較正係数をa22、水平クロストークの較正係数をa12、垂直クロストークの較正係数をa21、水平オフセットの較正係数をb1、垂直オフセットの較正係数をb2とすると、i番目のサンプル(眼球運動データ較正用図形データ)について、ゲイン、クロストークおよびオフセットを較正(補正)した水平方向の眼球運動データX′i、垂直方向の眼球運動データY′iは、次の数式(1)、数式(2)で表される。
The horizontal gain, which is a calibration coefficient calculated by the eye movement data calibration coefficient calculation apparatus 1 as horizontal eye movement data X i and vertical eye movement data Y i measured (detected) by the eye
X′i=a11・Xi+a12・Yi+b1 ・・・数式(1)
Y′i=a21・Xi+a22・Yi+b2 ・・・数式(2)
X 'i = a 11 · X i + a 12 · Y i + b 1 ··· Equation (1)
Y ′ i = a 21 · X i + a 22 · Y i + b 2 (2)
また、このとき、水平リニアリティを較正する水平リニアリティ較正関数をf(X′i)、垂直リニアリティを較正する垂直リニアリティ較正関数をg(Y′i)、水平リニアリティの較正係数をcj、垂直リニアリティの較正係数をdjとすると、水平リニアリティの較正を加味した水平方向の眼球運動データX´´i、垂直リニアリティの較正を加味し
た垂直方向の眼球運動データY´´iは、次の数式(3)、数式(4)で表される。
At this time, the horizontal linearity calibration function for calibrating the horizontal linearity is f (X ′ i ), the vertical linearity calibration function for calibrating the vertical linearity is g (Y ′ i ), the horizontal linearity calibration coefficient is c j , and the vertical linearity is Where d j is the calibration coefficient of the horizontal eye movement data X ″ i taking into account the horizontal linearity calibration, and the vertical eye movement data Y ″ i taking into account the vertical linearity calibration is expressed by the following formula ( 3) and is expressed by Equation (4).
X´´i=f(X′i)=Σcj・X′i j ・・・数式(3)
Y´´i=g(Y′i)=Σdj・Y′i j ・・・数式(4)
なお、j=1〜n(但し、ここでは、n=3)
X ″ i = f (X ′ i ) = Σc j · X ′ i j (3)
Y ″ i = g (Y ′ i ) = Σd j · Y ′ i j (4)
J = 1 to n (where n = 3)
ここで、n=3としているのは、強膜反射方式において、眼球運動較正(補正)用のリニアリティ較正関数f(X′i)、g(Y′i)として、3次式がよく用いられているからである。 Here, n = 3 is a third-order equation that is often used as a linearity calibration function f (X ′ i ), g (Y ′ i ) for eye movement calibration (correction) in the scleral reflection method. Because.
そして、較正係数演算手段13で連立方程式を用いて、較正係数を算出する場合には、この3次式の較正関数を用いると、12個の変数(a11、a12、a21、a22、b1、b2、cj(j=1〜3)、dj(j=1〜3))によって、1個の注視点に対して、水平方向と垂直方向との2個の方程式が得られるので、6個の注視点を用いることによって、これらの12個の変数を算出(演算)することができる。 Then, when the calibration coefficient is calculated by the calibration coefficient calculation means 13 using simultaneous equations, using this cubic calibration function, 12 variables (a 11 , a 12 , a 21 , a 22 are used. , B 1 , b 2 , c j (j = 1 to 3), d j (j = 1 to 3)), two equations in the horizontal direction and the vertical direction can be obtained for one gaze point. Thus, these six variables can be calculated (calculated) by using six gaze points.
また、較正係数演算手段13で、逐次的に求める方法では、全ての変数(12個の変数)を逐次的に変化させ、最小二乗誤差が最小になるように各較正係数を求めていく。
なお、眼球運動の検出に、角膜反射方式を用いた場合も、クロストークの項目(水平クロストークの較正係数a12、垂直クロストークの較正係数a21)が無いだけで、ほぼ同様に各較正係数を算出(演算)することができる。
Further, in the method of sequentially obtaining by the calibration coefficient calculating means 13, all the variables (12 variables) are sequentially changed, and each calibration coefficient is obtained so that the least square error is minimized.
Even when the corneal reflection method is used for eye movement detection, each calibration is performed in substantially the same manner, except that there are no crosstalk items (calibration coefficient a 12 for horizontal crosstalk, calibration coefficient a 21 for vertical crosstalk). Coefficients can be calculated (calculated).
さらに、ここで、眼球運動データに較正係数を加味した、つまり、較正作業が完了した眼球運動データによって示される視線の検出例を図12に示す。 Furthermore, FIG. 12 shows an example of detection of the line of sight indicated by the eye movement data in which the calibration coefficient is added to the eye movement data, that is, the calibration work is completed.
この図12の左側に示すように、被験者が騎手と競走馬とを見た例では、騎手の顔面から競走馬の目元、足先、腰へと、的確に重要なところを見ている眼球運動(目の動き)が再現されていることが分かる。また、図12の右側に示すように、被験者が女性の顔を見た例では、女性の顔の目元から口元へと、的確に重要なところ見ている眼球運動(人の顔を見る際の典型的な目の動き)が再現されていることが分かる。 As shown on the left side of FIG. 12, in the example in which the subject looks at the jockey and the racehorse, the eye movement is looking at an important place from the jockey's face to the eyes, toes, and hips of the racehorse. It can be seen that (eye movement) is reproduced. In addition, as shown on the right side of FIG. 12, in the example where the subject looks at the face of the woman, the eye movement (when looking at the person's face) that is accurately viewed from the eye of the woman's face to the mouth. It can be seen that typical eye movements are reproduced.
再び、図1に戻って、眼球運動データ較正係数演算装置1の構成の説明を続ける。
喚起手段15は、特定した領域(分割表示エリア)に眼球運動データ較正用図形パターンが表示された際に、被験者に対して、表示されたことを喚起(通知)する制御信号を外部の機器(図示を省略したスピーカや触覚デバイス等)に出力するものである。
Returning to FIG. 1 again, the description of the configuration of the eye movement data calibration coefficient computing device 1 will be continued.
When the eye movement data calibration graphic pattern is displayed in the specified region (divided display area), the awakening means 15 sends a control signal to the subject to the external device (notification) that the display is performed. Output to a speaker or a tactile device (not shown).
つまり、この喚起手段15は、被験者に対して、特定した領域(較正に必要な眼球運動データを特に取得したい領域(5点法なら、分割表示エリアのエリア番号14,31,34,37,54))に眼球運動データ較正用図形パターンが表示されたことを通知することで、的確に当該特定した領域を注視させるためのものであり、人の視覚以外の感覚(聴覚、皮膚感覚、嗅覚、味覚)に作用する外部の機器を起動させる制御信号を出力するものである。なお、ここでは、外部の機器として、スピーカと触覚デバイスとを例示しているが、眼球運動データ較正係数演算システムAに組み込めるものであれば、嗅覚や味覚に作用するものであってもよい。
In other words, this awakening means 15 provides the subject with a specified region (a region where eye movement data necessary for calibration is to be acquired in particular (in the case of the five-point method,
この眼球運動データ較正係数演算装置1によれば、眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段5によって、眼球運動データ較正用図形データ蓄積手段3に蓄積されている眼球運動データ較正用図形データから眼球運動データ較正用図形パターンが生成され、眼球運動データ較正用図形パターンが表示装置4の表示画面に表示する際の表示位置を示す位置データに基づいて、表示装置4の表示画面の予め指定された複数の領域に複数回出力される。そして、眼球運動データ取得手段7によって、眼球運動データ較正用図形パターンが表示装置4に表示された際に、眼球運動測定装置2から出力された眼球運動データが取得され、眼球運動データ図形パターン対応付手段9によって、表示装置4に表示された眼球運動データ較正用図形パターンを被験者が注視した際の眼球運動データと位置データとに基づいて、眼球運動データと眼球運動データ較正用図形パターンとが対応付けられる。その後、対応度演算手段11によって、眼球運動データ図形パターン対応付手段9で対応付けられた眼球運動データと眼球運動データ較正用図形パターンとの対応度(一致度)が演算され、較正係数演算手段13によって、演算された対応度に基づいて、眼球運動データ較正用図形パターンに対して眼球運動データを較正する較正係数が演算(算出)される。このため、眼球運動が測定される被験者の眼球運動データ(眼球位置)と、当該被験者が実際に注視している注視点の位置(領域、観視位置)、つまり、眼球運動データ較正用図形パターンとの対応関係が正確にとれ、また、較正係数に基づいて、眼球運動データの較正が行えるので、アルツハイマー病、痴呆症等の症状が進行した患者や乳幼児等、口頭による指示が困難な被験者に対して、口頭による指示を与える必要が無く、眼球運動を測定する際の較正作業を行うことができる。
According to the eye movement data calibration coefficient computing device 1, the eye movement data calibration graphic pattern generation output means 5 uses the eye movement data calibration graphic data accumulated in the eye movement data calibration graphic data accumulation means 3 to generate an eyeball. Based on the position data indicating the display position when the movement data calibration graphic pattern is generated and the eye movement data calibration graphic pattern is displayed on the display screen of the display device 4, the display screen of the display device 4 is designated in advance. Output multiple times to multiple areas. Then, when the eye movement data calibration graphic pattern is displayed on the display device 4 by the eye movement data acquisition means 7, the eye movement data output from the eye
また、この眼球運動データ較正係数演算装置1によれば、眼球運動データ較正用図形データ生成出力手段5によって、表示装置4に眼球運動データ較正用図形パターンが出力され、表示装置4の表示画面には、予め指定された領域に眼球運動データ較正用図形パターンが表示される。そして、データ比較手段11aによって、眼球運動データ較正用図形パターンが出力された領域において、当該領域と眼球運動データによって示される視線(注視点)とが、一致した回数と、一致しなかった回数とが比較され、比較した結果、一致した回数が多い場合、つまり、眼球運動データ較正用図形パターンを注視している数が注視してない数を上回る場合に、データ判断手段11bによって、眼球運動データ較正用図形データに対応する眼球運動データ(有効な眼球運動データ)が得られたとしている。このため、眼球運動データと眼球運動データ較正用図形パターンとの対応関係を正確にすることができる。 Further, according to the eye movement data calibration coefficient calculation device 1, the eye movement data calibration graphic pattern is output to the display device 4 by the eye movement data calibration graphic data generation / output unit 5, and the display screen of the display device 4 is displayed. The eye movement data calibration graphic pattern is displayed in a predesignated area. In the region where the eye movement data calibration graphic pattern is output by the data comparison unit 11a, the number of times that the region and the line of sight (gaze point) indicated by the eye movement data match each other and the number of times that they do not match. When the number of coincidence is large, that is, when the number of gazing at the eye movement data calibration graphic pattern exceeds the number of not gazing, the data determination unit 11b causes the eye movement data to be compared. It is assumed that eye movement data (effective eye movement data) corresponding to the calibration graphic data is obtained. For this reason, the correspondence between the eye movement data and the eye movement data calibration graphic pattern can be made accurate.
さらに、この眼球運動データ較正係数演算装置1によれば、図形パターン表示変更手段5aによって、例えば、眼球運動データ較正用図形パターンが出力された領域の中で、データ判断手段11bで眼球運動データ較正用図形パターンに対応する眼球運動データが得られたと判断されない領域に表示させる眼球運動データ較正用図形パターンの表示の仕方(表示法)を変更させる。例えば、眼球運動データ較正用図形パターンの形状はそのままにして、色や輝度を変更させたり、眼球運動データ未取得の領域のみに較正用図形パターンを表示するように変更することができる。このため、眼球運動データが未取得の領域に対して、眼球運動データ較正用図形パターンの表示を変更させてやれば、効率よく眼球運動データを取得することができる。 Furthermore, according to the eye movement data calibration coefficient calculation device 1, the eye movement data calibration is performed by the data judgment means 11b in the region where the figure pattern display changing means 5a outputs, for example, the eye movement data calibration figure pattern. The method (display method) of displaying the eye movement data calibration graphic pattern to be displayed in an area where it is not determined that the eye movement data corresponding to the graphic pattern for use has been obtained is changed. For example, the shape of the eye movement data calibration graphic pattern can be left as it is, and the color and brightness can be changed, or the calibration graphic pattern can be changed to be displayed only in the area where the eye movement data is not acquired. For this reason, if the display of the eye movement data calibration graphic pattern is changed for an area for which eye movement data has not been acquired, the eye movement data can be acquired efficiently.
さらにまた、この眼球運動データ較正係数演算装置1によれば、喚起手段15によって、特定の領域に眼球運動データ較正用図形パターンが出力された場合に、被験者に対し、眼球運動データ較正用図形パターンが出力されたことが喚起(通知)されるので、例えば、眼球運動データ較正用図形パターンが高い誘目性を有しているにも拘わらず、注視が困難な痴呆症患者や乳幼児等の被験者に対しても、眼球運動データ較正用図形パターンを注視するように注意を喚起することができる。 Furthermore, according to the eye movement data calibration coefficient computing device 1, when the eye movement data calibration graphic pattern is output to the specific area by the awakening means 15, the eye movement data calibration graphic pattern is given to the subject. Is output (notified), for example, to a subject such as a dementia patient or an infant who has difficulty in gazing even though the eye movement data calibration graphic pattern has high attractiveness. On the other hand, attention can be drawn so as to watch the eye movement data calibration graphic pattern.
次に、図13に示すフローチャートを参照して、眼球運動データ較正係数演算装置1の動作について説明する(適宜、図1参照)。
まず、眼球運動データ較正係数演算装置1は、実験者によって入力された操作信号に基づいて、眼球運動を測定する際に用いる眼球運動データ較正用図形データを眼球運動データ較正用図形データ蓄積手段3から選択する(ステップS1)。続いて、眼球運動データ較正係数演算装置1は、実験者によって入力された操作信号に基づいて、眼球運動データ較正用図形データから生成した眼球運動データ較正用図形パターンを、表示装置4の表示画面上に表示させる際の順序を特定する、つまり、表示の仕方(表示順序パターン)を選択する(ステップS2)。
Next, the operation of the eye movement data calibration coefficient computing device 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 13 (see FIG. 1 as appropriate).
First, the eye movement data calibration coefficient computing device 1 uses the eye movement data calibration graphic data storage means 3 as the eye movement data calibration graphic data used when measuring the eye movement based on the operation signal input by the experimenter. (Step S1). Subsequently, the eye movement data calibration coefficient calculation device 1 displays the eye movement data calibration graphic pattern generated from the eye movement data calibration graphic data on the display screen of the display device 4 based on the operation signal input by the experimenter. The order of display on top is specified, that is, the display method (display order pattern) is selected (step S2).
そして、眼球運動データ較正係数演算装置1は、眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段5によって、眼球運動データ較正用図形データから眼球運動データ較正用図形パターンを生成し、表示順序パターンに従って、生成した眼球運動データ較正用図形パターンを出力(表示)させる領域(分割表示エリア)を移動させつつ表示する(ステップS3)。 Then, the eye movement data calibration coefficient calculation device 1 generates the eye movement data calibration graphic pattern from the eye movement data calibration graphic data by the eye movement data calibration graphic pattern generation output means 5 and generates it according to the display order pattern. The region (divided display area) in which the eye movement data calibration graphic pattern is output (displayed) is displayed while being moved (step S3).
すると、眼球運動測定装置2が被験者の眼球運動を測定し、眼球運動データを眼球運動データ較正係数演算装置1に出力する。この眼球運動データを、眼球運動データ較正係数演算装置1は、眼球運動データ取得手段7によって取得し(ステップS4)、眼球運動データ図形データ対応付手段9によって、眼球運動データと眼球運動データ較正用図形パターンの位置データとを対応付ける(ステップS5)。
Then, the eye
そして、眼球運動データ較正係数演算装置1は、対応度演算手段11によって、表示装置4の表示画面の予め指定された領域(分割表示エリア)と眼球運動データによって示される視線(注視点)の対応度(一致度)を演算する際に、データ判断手段11bにより、必要な眼球運動データが揃ったか否か(各分割表示エリアにおいて、当該エリアと視線とが一致した回数が一致しなかった回数を上回ったか否か)を判断する(ステップS6)。 Then, the eye movement data calibration coefficient computing device 1 uses the correspondence degree computing means 11 to associate a predetermined area (divided display area) of the display screen of the display device 4 with the line of sight (gaze point) indicated by the eye movement data. When calculating the degree (degree of coincidence), the data judging means 11b determines whether or not necessary eye movement data has been prepared (in each divided display area, the number of times that the area and the line of sight coincide with each other) It is determined whether or not (step S6).
必要な眼球運動データが揃ったと判断されなかった場合(ステップS6、No)、表示順序パターンを変更して(ステップS7)、ステップS3に戻る。必要な眼球運動データが揃ったと判断された場合(ステップS6、Yes)、眼球運動データ較正係数演算装置1は、較正係数演算手段13によって、較正係数を演算する(ステップS8)。 When it is not determined that the necessary eye movement data has been prepared (step S6, No), the display order pattern is changed (step S7), and the process returns to step S3. When it is determined that the necessary eye movement data has been prepared (step S6, Yes), the eye movement data calibration coefficient calculation device 1 calculates the calibration coefficient by the calibration coefficient calculation means 13 (step S8).
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、本実施形態では、眼球運動データ較正係数演算システムA(眼球運動データ較正係数演算装置1を含む)として説明したが、眼球運動データ較正係数演算装置1の各構成の処理を汎用的なまたは特殊なコンピュータ言語によって記述した眼球運動データ較正係数演算プログラムとみなすことも可能であり、各構成の処理を一つずつの過程と捉えた眼球運動データ較正係数演算方法とみなすことも可能である。これらの場合、眼球運動データ較正係数演算装置1と同様の効果を得ることができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the present embodiment, the eye movement data calibration coefficient calculation system A (including the eye movement data calibration coefficient calculation apparatus 1) has been described. However, the processing of each component of the eye movement data calibration coefficient calculation apparatus 1 is general-purpose or It can also be regarded as an eye movement data calibration coefficient calculation program described in a special computer language, and can also be regarded as an eye movement data calibration coefficient calculation method in which the processing of each component is regarded as one process. In these cases, the same effect as the eye movement data calibration coefficient calculation device 1 can be obtained.
1 眼球運動データ較正係数演算装置
2 眼球運動測定装置
3 眼球運動データ較正用図形データ蓄積手段
5 眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段
5a 図形パターン表示変更手段
7 眼球運動データ取得手段
9 眼球運動データ図形データ対応付手段
11 対応度演算手段
11a データ比較手段
11b データ判断手段
13 較正係数演算手段
15 喚起手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Eye movement data calibration
Claims (4)
前記眼球運動測定装置によって前記眼球運動データが測定される被験者に示す眼球運動データ較正用図形パターンを表示装置に表示させるための眼球運動データ較正用図形データと前記眼球運動データ較正用図形パターンを前記表示装置の表示画面に表示する際の表示位置を示す位置データとを蓄積する眼球運動データ較正用図形データ蓄積手段と、
この眼球運動データ較正用図形データ蓄積手段に蓄積されている眼球運動データ較正用図形データから、前記眼球運動データ較正用図形パターンを生成し、前記位置データに基づいて、前記表示装置の表示画面をマトリクス状に分割してなる領域のうち、予め指定された複数の前記領域に順次複数回出力させる眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段と、
この眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段で生成され前記領域に出力された眼球運動データ較正用図形パターンが前記表示装置に表示された際に、前記眼球運動測定装置から眼球運動データを取得する眼球運動データ取得手段と、
この眼球運動データ取得手段で取得された眼球運動データと前記表示装置に表示された眼球運動データ較正用図形パターンの位置データとに基づいて、前記眼球運動データと前記眼球運動データ較正用図形パターンとを対応付ける眼球運動データ図形パターン対応付手段と、
この眼球運動データ図形パターン対応付手段で対応付けられた前記眼球運動データと前記眼球運動データ較正用図形パターンとの対応度を演算する対応度演算手段と、
この対応度演算手段で演算された対応度に基づいて、前記眼球運動データ較正用図形パターンに対して前記眼球運動データを較正する較正係数を演算する較正係数演算手段と、
を備え、
前記対応度演算手段は、前記眼球運動データ較正用図形パターンが出力された領域において、当該領域と前記眼球運動データによって示される視線とが、一致した回数と、一致しなかった回数とを比較するデータ比較手段と、
このデータ比較手段で比較した結果、一致した回数が一致しなかった回数よりも多い場合に、前記領域から前記眼球運動データ較正用図形パターンに対応する前記眼球運動データが得られたと判断するデータ判断手段と、
を備えることを特徴とする眼球運動データ較正係数演算装置。 An eye movement data calibration coefficient calculation device for calculating a calibration coefficient for calibrating eye movement data output from an eye movement measurement device for measuring eye movement,
The eye movement data calibration graphic data for displaying on the display device the eye movement data calibration graphic pattern shown to the subject whose eye movement data is measured by the eye movement measurement device, and the eye movement data calibration graphic pattern. Eye movement data calibration graphic data storage means for storing position data indicating a display position when displayed on the display screen of the display device;
The eye movement data calibration graphic pattern is generated from the eye movement data calibration graphic data stored in the eye movement data calibration graphic data storage means, and the display screen of the display device is changed based on the position data. among areas formed by dividing into a matrix, and eye movement data calibration figure pattern generation output means for outputs sequential multiple times in a plurality of said area designated Me pre,
When the eye movement data calibration graphic pattern generated by the eye movement data calibration graphic pattern generation / output unit and output to the region is displayed on the display device, eye movement data is acquired from the eye movement measurement device. Eye movement data acquisition means;
Based on the eye movement data acquired by the eye movement data acquisition means and the position data of the eye movement data calibration graphic pattern displayed on the display device, the eye movement data and the eye movement data calibration graphic pattern Eye movement data figure pattern association means for associating
Correspondence degree computing means for computing the degree of correspondence between the eye movement data associated with the eye movement data figure pattern association means and the eye movement data calibration figure pattern;
Calibration coefficient calculation means for calculating a calibration coefficient for calibrating the eye movement data for the eye movement data calibration graphic pattern based on the correspondence calculated by the correspondence degree calculation means;
Equipped with a,
The degree-of-correspondence calculation means compares the number of times that the region and the line of sight indicated by the eye movement data match each other and the number of times the eye movement data does not match in the region where the eye movement data calibration graphic pattern is output Data comparison means;
Data determination for determining that the eye movement data corresponding to the eye movement data calibration graphic pattern has been obtained from the region when the number of matches is greater than the number of mismatches as a result of comparison by the data comparison means Means ,
An eye movement data calibration coefficient calculation device comprising:
前記眼球運動測定装置によって前記眼球運動データが測定される被験者に示す眼球運動データ較正用図形パターンを表示装置に表示させるための眼球運動データ較正用図形データに基づいて前記眼球運動データ較正用図形パターンを生成し、前記眼球運動データ較正用図形パターンを前記表示装置の表示画面に表示する際の表示位置を示す位置データに基づいて、前記表示装置の表示画面をマトリクス状に分割してなる領域のうち、予め指定された複数の前記領域に前記眼球運動データ較正用図形パターンを順次複数回出力させる眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段、
この眼球運動データ較正用図形パターン生成出力手段で生成され前記領域に出力された眼球運動データ較正用図形パターンが前記表示装置に表示された際に、前記眼球運動測定装置から眼球運動データを取得する眼球運動データ取得手段、
この眼球運動データ取得手段で取得された眼球運動データと前記表示装置に表示された眼球運動データ較正用図形パターンの位置データとに基づいて、前記眼球運動データと前記眼球運動データ較正用図形パターンとを対応付ける眼球運動データ図形パターン対応付手段、
この眼球運動データ図形パターン対応付手段で対応付けられた前記眼球運動データと前記眼球運動データ較正用図形パターンとの対応度を演算する対応度演算手段、
この対応度演算手段で演算された対応度に基づいて、前記眼球運動データ較正用図形パターンに対して前記眼球運動データを較正する較正係数を演算する較正係数演算手段、
として機能させ、
前記対応度演算手段は、前記眼球運動データ較正用図形パターンが出力された領域において、当該領域と前記眼球運動データによって示される視線とが、一致した回数と、一致しなかった回数とを比較し、その結果、一致した回数が一致しなかった回数よりも多い場合に、前記領域から前記眼球運動データ較正用図形パターンに対応する前記眼球運動データが得られたと判断することを特徴とする眼球運動データ較正係数演算プログラム。 An apparatus for calculating a calibration coefficient for calibrating eye movement data output from an eye movement measuring apparatus for measuring eye movement;
The eye movement data calibration graphic pattern for displaying on the display device the eye movement data calibration graphic pattern shown to the subject whose eye movement data is measured by the eye movement measurement device. Based on the position data indicating the display position when the eye movement data calibration graphic pattern is displayed on the display screen of the display device, and the display screen of the display device is divided into a matrix among them, the eye movement data calibration figure pattern generation output means for the eye movement data calibration graphic pattern to a plurality of said area designated Me pre is sequential multiple outputs,
When the eye movement data calibration graphic pattern generated by the eye movement data calibration graphic pattern generation / output unit and output to the region is displayed on the display device, eye movement data is acquired from the eye movement measurement device. Eye movement data acquisition means,
Based on the eye movement data acquired by the eye movement data acquisition means and the position data of the eye movement data calibration graphic pattern displayed on the display device, the eye movement data and the eye movement data calibration graphic pattern Means for associating eye movement data with graphic patterns,
Correspondence degree computing means for computing the degree of correspondence between the eye movement data associated with the eye movement data figure pattern association means and the eye movement data calibration figure pattern;
Calibration coefficient computing means for computing a calibration coefficient for calibrating the eye movement data for the eye movement data calibration graphic pattern based on the degree of correspondence calculated by the correspondence degree calculating means;
To function as,
In the region where the eye movement data calibration graphic pattern is output, the correspondence degree calculating means compares the number of times that the region and the line of sight indicated by the eye movement data are matched with the number of times the eye movement data is not matched. as a result, when the number of times the matched is greater than the number that did not match, and wherein said child determines that eye movement data is obtained corresponding to the eye movement data calibration graphic pattern from the area eyeball Exercise data calibration coefficient calculation program.
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