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JP5690130B2 - Pupil diameter measuring device - Google Patents
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Description

本発明は、実際の瞳孔径を計測する瞳孔径計測装置に関する。   The present invention relates to a pupil diameter measuring device that measures an actual pupil diameter.

従来より、瞳孔を計測する技術としては、下記の特許文献1に記載されたものが知られている。   Conventionally, as a technique for measuring a pupil, a technique described in Patent Document 1 below is known.

この特許文献1には、一般の健常者等の被験者が自分自身の生体指標としての瞳孔を測定するものである。この特許文献1には、自分の瞳孔の像を観察することを可能とする反射機能を有する反射面、被験者の瞳孔をアライメントするアライメントマーク、反射面を挟んで被験者の瞳孔と対向配置されている赤外線撮像素子、被験者の瞳孔を照明する赤外線照明手段、外線撮像素子の撮像面上に被験者の瞳孔の像を投影する投影光学系を備え、赤外線撮像素子から送られてくる瞳孔像情報に基づいて瞳孔の大きさの演算解析を行うことが記載されている。   In Patent Document 1, a subject such as a normal healthy person measures a pupil as his / her own biological index. In Patent Document 1, a reflecting surface having a reflecting function that enables observation of an image of one's own pupil, an alignment mark that aligns the pupil of the subject, and a subject's pupil are arranged so as to sandwich the reflecting surface. An infrared imaging device, an infrared illumination means for illuminating the pupil of the subject, a projection optical system that projects an image of the pupil of the subject on the imaging surface of the external imaging device, and based on pupil image information sent from the infrared imaging device It is described that calculation analysis of the size of the pupil is performed.

特開2007−144113号公報JP 2007-144113 A

しかしながら、上述した瞳孔径測定装置では、瞳孔から赤外線撮像素子までの距離や赤外線撮像素子の撮像範囲内の実寸を正確に決定する必要がある。このため、この瞳孔径計測装置は、当該距離や撮像範囲のキャリブレーションを実施しなければ正確に瞳孔径を算出することができなかった。   However, in the above-described pupil diameter measuring apparatus, it is necessary to accurately determine the distance from the pupil to the infrared imaging element and the actual size within the imaging range of the infrared imaging element. For this reason, this pupil diameter measuring apparatus cannot accurately calculate the pupil diameter unless the distance and the imaging range are calibrated.

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、撮像装置との距離等を調整することなく、高い精度で瞳孔径を計測することができる瞳孔径計測装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and provides a pupil diameter measuring device that can measure the pupil diameter with high accuracy without adjusting the distance from the imaging device or the like. With the goal.

上記の課題を解決する第1の発明に係る瞳孔径計測装置は、被験者の瞳孔径を計測する瞳孔径計測装置であって、前記被験者の瞳孔付近に指標を照射する指標照射部と、前記指標及び瞳孔を含む撮像画像を取得する画像取得部と、前記撮像画像から指標画像を抽出し、前記撮像画像内における指標画像の実寸を算出する指標寸法算出部と、前記撮像画像から瞳孔画像を抽出し、前記指標寸法算出部により算出された指標画像の実寸を用いて、前記被験者の瞳孔の実寸を算出する瞳孔径算出部とを備え、前記指標照射部は、予め決定された大きさの前記指標を照射し、前記指標寸法算出部は、前記予め決定された大きさと、前記撮像画像内における指標画像の大きさとを比較して1ピクセル当たりの実寸を算出し、前記瞳孔径算出部は、前記指標寸法算出部により算出された1ピクセル当たりの実寸と、前記瞳孔画像のピクセル数とを乗算して、前記被験者の瞳孔の実寸を算出することを特徴とする。 A pupil diameter measuring apparatus according to a first invention that solves the above-mentioned problem is a pupil diameter measuring apparatus that measures a pupil diameter of a subject, an index irradiating unit that irradiates an index near the pupil of the subject, and the index An image acquisition unit that acquires a captured image including a pupil, an index image that extracts an index image from the captured image, calculates an actual size of the index image in the captured image, and a pupil image that is extracted from the captured image A pupil diameter calculating unit that calculates the actual size of the pupil of the subject using the actual size of the index image calculated by the index size calculating unit , and the index irradiating unit has the predetermined size Irradiating an index, the index size calculation unit calculates the actual size per pixel by comparing the predetermined size and the size of the index image in the captured image, the pupil diameter calculation unit, The finger And the actual size per one pixel, which is calculated by the size calculating unit, by multiplying the number of pixels the pupil image, and calculates the actual size of the pupil of the subject.

第1の発明に係る瞳孔径計測装置であって、第2の発明は、前記指標照射部は、2つ以上の指標を照射し、前記指標寸法算出部は、前記被験者に照射された実際の指標の大きさ又は指標間の間隔と、前記撮像画像内における複数の指標画像の大きさ又は指標画像間の間隔とを比較して、大きさごと又は間隔ごとに、1ピクセル当たりの実寸を算出することを特徴とする。 The pupil diameter measuring apparatus according to the first invention, wherein the index irradiating unit irradiates two or more indexes, and the index size calculating unit is an actual irradiation of the subject. Compare the size of the index or the interval between the indexes with the size of multiple index images in the captured image or the interval between the index images, and calculate the actual size per pixel for each size or for each interval. It is characterized by doing.

第2の発明に係る瞳孔径計測装置であって、第3の発明は、前記指標照射部は、縦方向又は横方向の少なくとも一方向に配置して複数の指標を照射することを特徴とする。 A pupil diameter measuring apparatus according to a second invention, wherein the index irradiating unit is arranged in at least one direction of a vertical direction or a horizontal direction to irradiate a plurality of indexes. .

第3の発明に係る瞳孔径計測装置であって、第4の発明は、前記指標照射部は、グリッド状に配置して複数の指標を照射することを特徴とする。 A pupil diameter measuring apparatus according to a third aspect of the present invention is characterized in that the index irradiation unit is arranged in a grid and irradiates a plurality of indexes.

第1乃至第3の何れかの発明に係る瞳孔径計測装置であって、第5の発明は、第1指標画像の大きさ又は第1指標画像間の間隔と実際の指標の大きさ又は指標間の間隔とから算出した1ピクセル当たりの第1実寸と、第2指標画像の大きさ又は第2指標画像間の間隔と実際の第2指標の大きさ又は第2指標間の間隔とから算出した1ピクセル当たりの第2実寸とを補間して、前記第1実寸と前記第2実寸との間における1ピクセル当たりの寸法を算出することを特徴とする。 The pupil diameter measuring apparatus according to any one of the first to third inventions, wherein the fifth invention is the size of the first index image or the interval between the first index images and the actual index size or index Calculated from the first actual size per pixel calculated from the interval between and the size of the second index image or the interval between the second index images and the actual size of the second index or the interval between the second indexes. The second actual size per pixel is interpolated to calculate a size per pixel between the first actual size and the second actual size.

第5の発明に係る瞳孔径計測装置であって、第6の発明は、前記指標寸法算出部は、第1指標画像の大きさ又は第1指標画像間の間隔と実際の第1指標の大きさ又は第1指標画像間の間隔とから算出した1ピクセル当たりの第1の実寸と、第2指標画像の大きさ又は第2指標画像間の間隔と実際の第2指標の大きさ又は第2指標間の間隔とから算出した1ピクセル当たりの第2の実寸とを、曲線により補間することを特徴とする。 In the pupil diameter measuring apparatus according to the fifth invention, the sixth invention is characterized in that the index size calculation unit is configured such that the size of the first index image or the interval between the first index images and the actual size of the first index. Or the first actual size per pixel calculated from the interval between the first index images and the size of the second index image or the interval between the second index images and the actual size of the second index or the second The second actual size per pixel calculated from the interval between the indexes is interpolated by a curve.

第1乃至第6の何れかの発明に係る瞳孔径計測装置であって、第7の発明は、前記指標は、プルキニエ像であることを特徴とする。 A pupil diameter measuring apparatus according to any one of the first to sixth aspects, a seventh aspect of the present invention, the index is characterized by a Purkinje image.

第1乃至第7の発明に係る瞳孔径計測装置であって、第8の発明は、前記被験者の瞳孔に対向して配置された反射部を備え、前記指標照射部は、前記反射部によって指標を反射させて、前記被験者の瞳孔付近に指標を照射することを特徴とする。 The pupil diameter measuring apparatus according to any one of the first to seventh inventions, wherein the eighth invention includes a reflecting portion disposed so as to face the pupil of the subject, and the index irradiating portion is indexed by the reflecting portion. Is reflected, and an index is irradiated in the vicinity of the pupil of the subject.

本発明によれば、瞳孔付近に指標を照射し、撮像画像から指標画像を抽出して指標画像の実寸を算出し、撮像画像から瞳孔画像を抽出して指標画像の実寸を用いて被験者の瞳孔の実寸を算出するので、瞳孔径計測条件のキャリブレーションを行うことなく、高い精度で瞳孔径を計測することができる。   According to the present invention, the index is irradiated near the pupil, the index image is extracted from the captured image, the actual size of the index image is calculated, the pupil image is extracted from the captured image, and the pupil of the subject is used using the actual size of the index image. Therefore, the pupil diameter can be measured with high accuracy without calibrating the pupil diameter measurement condition.

本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置の斜視図である。It is a perspective view of a pupil diameter measuring device shown as one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置の側面図である。It is a side view of a pupil diameter measuring device shown as one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置において、単一の指標を照射する構成のブロック図である。In the pupil diameter measuring apparatus shown as one Embodiment of this invention, it is a block diagram of the structure which irradiates a single parameter | index. 本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置において、単一の指標を照射したときに取得した撮像画像を示す図である。In the pupil diameter measuring apparatus shown as one Embodiment of this invention, it is a figure which shows the captured image acquired when a single parameter | index is irradiated. 本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置において、複数の指標を照射する構成のブロック図である。In the pupil diameter measuring apparatus shown as one Embodiment of this invention, it is a block diagram of the structure which irradiates a some parameter | index. 本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置において、複数の指標を照射したときに取得した撮像画像を示す図である。In the pupil diameter measuring apparatus shown as one Embodiment of this invention, it is a figure which shows the captured image acquired when a some parameter | index is irradiated. 本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置において、実際の指標と、撮像画像上の指標と画像範囲の実寸との関係を示す図である。In the pupil diameter measuring apparatus shown as one Embodiment of this invention, it is a figure which shows the relationship between the actual parameter | index, the parameter | index on a captured image, and the actual size of an image range. 本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置において、指標が欠けて照射又は抽出されたときの、単一の指標照射時の影響及び複数の指標照射時の影響を示す図である。In the pupil diameter measuring apparatus shown as one Embodiment of this invention, it is a figure which shows the influence at the time of a single parameter | index irradiation, and the effect at the time of several parameter | index irradiation when a parameter | index is missing and irradiated or extracted. 本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置において、プルキニエ像を照射したときの様子を示す図である。In the pupil diameter measuring apparatus shown as one Embodiment of this invention, it is a figure which shows a mode when a Purkinje image is irradiated. 本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置において、単一の指標を照射して瞳孔径を計測する動作手順を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an operation procedure for measuring a pupil diameter by irradiating a single index in the pupil diameter measuring apparatus shown as an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置において、複数の指標を照射して瞳孔径を計測する動作手順を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an operation procedure for measuring a pupil diameter by irradiating a plurality of indices in the pupil diameter measuring apparatus shown as an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置において、単一の指標の照射タイミングを制御して瞳孔径を計測する動作手順を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing an operation procedure for measuring the pupil diameter by controlling the irradiation timing of a single index in the pupil diameter measuring apparatus shown as an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置において、複数の指標の照射タイミングを制御して瞳孔径を計測する動作手順を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an operation procedure for measuring the pupil diameter by controlling the irradiation timing of a plurality of indices in the pupil diameter measuring apparatus shown as an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置において、(a)は指標を含む領域ごとに1ピクセル当たりの実寸を変更する説明図であり、(b)は指標の間隔を含む領域ごとに1ピクセル当たりの実寸を変更する説明図である。In the pupil diameter measuring apparatus shown as one embodiment of the present invention, (a) is an explanatory diagram for changing the actual size per pixel for each region including an index, and (b) is 1 for each region including an index interval. It is explanatory drawing which changes the actual size per pixel. 本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置において、(a)は指標を含む隣接する領域の1ピクセル当たりの実寸を補間する説明図であり、(b)は指標の間隔を含む隣接する領域ごとに1ピクセル当たりの実寸を補間する説明図である。In the pupil diameter measuring apparatus shown as an embodiment of the present invention, (a) is an explanatory diagram for interpolating the actual size per pixel of an adjacent area including an index, and (b) is an adjacent area including an index interval. It is explanatory drawing which interpolates the actual size per pixel for every. 本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置において、(a)は指標を含む隣接する領域の1ピクセル当たりの実寸を曲線補間する説明図であり、(b)は指標の間隔を含む隣接する領域ごとに1ピクセル当たりの実寸を曲線補間する説明図である。In the pupil diameter measuring apparatus shown as an embodiment of the present invention, (a) is an explanatory diagram in which the actual size per pixel of an adjacent region including an index is curve-interpolated, and (b) is an adjacent including an index interval. It is explanatory drawing which carries out curve interpolation of the actual size per pixel for every area | region. 本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置において、眼球に複数の指標を照射した状態を示す上面図である。In the pupil diameter measuring apparatus shown as one Embodiment of this invention, it is a top view which shows the state which irradiated the some parameter | index to the eyeball. 本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置において、単一の指標をグリッド状に配置した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which has arrange | positioned the single parameter | index in the grid shape in the pupil diameter measuring apparatus shown as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置において、2つの指標により形成される間隔をグリッド状に配置した状態を示す図である。In the pupil diameter measuring apparatus shown as one Embodiment of this invention, it is a figure which shows the state which has arrange | positioned the space | interval formed with two parameter | indexes in the shape of a grid. 本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置において、単一の指標を照射するLEDを円形に配置した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which has arrange | positioned LED which irradiates a single parameter | index circularly in the pupil diameter measuring apparatus shown as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態として示す瞳孔径計測装置において、2つの指標により形成される間隔を円形にするためのLEDの配置を示す図である。In the pupil diameter measuring apparatus shown as one Embodiment of this invention, it is a figure which shows arrangement | positioning of LED for making the space | interval formed with two parameter | index circular.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明を適用した瞳孔径計測装置は、瞳孔径の計測を行うために、瞳孔とカメラ位置との距離等のキャリブレーションを必要とせず、計測精度の向上するものである。このために、瞳孔径計測装置は、瞳孔周辺や顔などに照射した指標を撮像し、撮像範囲の実寸を計算する。以下に説明する。   The pupil diameter measuring apparatus to which the present invention is applied does not require calibration such as the distance between the pupil and the camera position in order to measure the pupil diameter, and improves the measurement accuracy. For this purpose, the pupil diameter measuring device images an index irradiated to the periphery of the pupil or the face, and calculates the actual size of the imaging range. This will be described below.

[瞳孔径計測装置の基本的な構成]
この瞳孔径計測装置は、例えば図1及び図2に示すように構成されている。瞳孔径計測装置は、カメラ部1A,1B(以下、総称する場合には単に「カメラ部1」と呼ぶ。)、ハーフミラー2、指標照射部3A,3B(以下、総称する場合には単に「指標照射部3」と呼ぶ。)、頭部ホルダ4、顎部ホルダ5を有する。
[Basic configuration of pupil diameter measuring device]
This pupil diameter measuring apparatus is configured as shown in FIGS. 1 and 2, for example. The pupil diameter measuring device includes camera units 1A and 1B (hereinafter simply referred to as “camera unit 1” when collectively referred to), half mirror 2, and index irradiation units 3A and 3B (hereinafter simply referred to as “ It is referred to as an index irradiation unit 3 ”), a head holder 4 and a jaw holder 5.

カメラ部1は、被験者の右眼の眼球を撮像範囲として含む右眼用のカメラ部1Aと、被験者の左眼の眼球を撮像範囲として含む左眼用のカメラ1Bからなる。カメラ部1は、ハーフミラー2を介して受光した光によって瞳孔及び指標を含む撮像画像を生成する。   The camera unit 1 includes a right-eye camera unit 1A including an eyeball of a subject's right eye as an imaging range, and a left-eye camera 1B including an eyeball of the subject's left eye as an imaging range. The camera unit 1 generates a captured image including a pupil and an index using light received through the half mirror 2.

ハーフミラー2は、被験者の瞳孔と対向した位置に設けられる。ハーフミラー2は、被験者が頭部ホルダ4及び顎部ホルダ5によって眼球を固定している状態で、被験者が正視した状態で外界が見えるようにしている。これにより、瞳孔径計測装置は、被験者が視界を大きく遮られることなく、周囲が明るい状態の所謂日常視の状態における瞳孔径を計測可能としている。   The half mirror 2 is provided at a position facing the pupil of the subject. The half mirror 2 is configured such that the outside world can be seen in a state in which the subject is looking straight in a state where the subject holds the eyeball with the head holder 4 and the jaw holder 5. Thereby, the pupil diameter measuring apparatus can measure the pupil diameter in a so-called daily vision state in which the subject is brightly lit without largely obstructing the field of view.

ハーフミラー2は、指標照射部3がハーフミラー2に向けて配置されている場合には、当該指標照射部3から照射された指標光を瞳孔付近に反射する。なお、ハーフミラー2は、可視光透過し、赤外光全反射するミラーであることが望ましいが、実際には、10%程度の可視光の反射、赤外光の透過がある。   When the index irradiating unit 3 is arranged toward the half mirror 2, the half mirror 2 reflects the index light irradiated from the index irradiating unit 3 in the vicinity of the pupil. The half mirror 2 is preferably a mirror that transmits visible light and totally reflects infrared light, but actually has about 10% reflection of visible light and transmission of infrared light.

本実施形態では、ハーフミラー2を備えた構成を示しているが、ハーフミラー2を備えていなくても、被験者の略正面にカメラ部1を設置して、被験者の瞳孔を撮像しても良い。   In this embodiment, although the structure provided with the half mirror 2 is shown, even if it is not provided with the half mirror 2, the camera part 1 may be installed in the test subject's substantially front, and a test subject's pupil may be imaged. .

指標照射部3は、IR−LEDやレーザーで構成され、指向性が高く拡散性の少ない指標光を照射する。これにより、LED3aは、被験者の瞳孔付近又は顔に、予め寸法が設定された指標、又は、予め間隔が設定された複数の指標を照射することができる。なお、指標照射部3は、瞳孔検出用のIR-LEDと併用しても良い。   The index irradiator 3 is composed of an IR-LED or a laser, and irradiates index light with high directivity and low diffusivity. Thereby, LED3a can irradiate the test subject's pupil vicinity or face with the parameter | index by which the dimension was set previously, or the some parameter | index with which the space | interval was set beforehand. The index irradiation unit 3 may be used in combination with an IR-LED for pupil detection.

この指標照射部3は、被験者の眼球に対して斜め上方の指標照射部3A及び斜め下方の指標照射部3Bを有する。各指標照射部3A,3Bは、棒状の筐体内に複数のLED3aが内蔵されている。各LED3aは、その照射方向が、カメラ部1の撮像範囲となっている被験者の瞳孔又は顔付近と位置決めされている。指標照射部3は、被験者の視界に入らないことが望ましい。指標照射部3は、例えば、視野内の上下方向において120度以上の範囲に入らないよう配置することが望ましい。   The index irradiation unit 3 includes an index irradiation unit 3A obliquely above and an index irradiation unit 3B diagonally below the eyeball of the subject. Each index irradiation part 3A, 3B has a plurality of LEDs 3a built in a rod-shaped housing. Each LED 3a is positioned in the vicinity of the pupil or the face of the subject whose irradiation direction is the imaging range of the camera unit 1. It is desirable that the index irradiation unit 3 does not enter the field of view of the subject. For example, it is desirable that the index irradiation unit 3 is arranged so as not to fall within a range of 120 degrees or more in the vertical direction within the visual field.

なお、LED3aは、JIS C 6802におけるクラス分けで、クラス1に位置づけられるレーザーであることが望ましい。すなわち、LED3aは、被験者の瞳孔付近に照射するものであり、合理的に予見可能な運転状況下で安全であるレーザーであって、どのような光学系で集光しても、眼に対して本質的に安全なレベルのレーザーであることが必要である。   The LED 3a is preferably a laser that is positioned in class 1 according to JIS C 6802 classification. That is, the LED 3a irradiates near the pupil of the subject, and is a laser that is safe under a reasonably foreseeable driving situation. It is necessary to have an intrinsically safe level of laser.

また、指標照射部3の各LED3aは、指標寸法・瞳孔径算出部12によって、オンとオフとの切り替え等の照射タイミングが制御される。これによって、単一の指標、又は、複数の指標を選択して被験者の瞳孔付近に照射できる。更に、指標照射部3は、後述するように複数の指標の配置のうち、何れかの配置で指標を照射できる。   The LED 3a of the index irradiating unit 3 is controlled by the index size / pupil diameter calculating unit 12 to control irradiation timing such as switching between on and off. Thus, a single index or a plurality of indices can be selected and irradiated near the pupil of the subject. Furthermore, the index irradiating unit 3 can irradiate the index with any one of the plurality of index arrangements as described later.

このような瞳孔径計測装置は、被験者の目前にハーフミラー2等の反射部を設け、指標照射部3から照射された指標を反射部で反射させて、被験者の瞳孔付近に導く。これによって、瞳孔前面に指標照射部3が配置されることがなくなり、省スペース化が可能となる。また、反射部としてハーフミラー2を用いた場合は、眼前が開放された状態の日常に近い状態で瞳孔径を計測することができる。これによって、被験者の眼前が覆われていることによって、眼球付近が暗くなって瞳孔径が大きくなり、照明などで明るさを調節しないと日常の瞳孔径が計測できないという高コスト化を回避できる。   Such a pupil diameter measuring device is provided with a reflecting portion such as the half mirror 2 in front of the subject, and the index irradiated from the index irradiating unit 3 is reflected by the reflecting portion and guided near the pupil of the subject. As a result, the index irradiating unit 3 is not disposed in front of the pupil, and space saving is possible. Moreover, when the half mirror 2 is used as a reflection part, a pupil diameter can be measured in the state close | similar to the daily life of the state where the front of eyes was open | released. As a result, the vicinity of the eye of the subject is covered, the vicinity of the eyeball becomes dark and the pupil diameter increases, and it is possible to avoid an increase in cost that the daily pupil diameter cannot be measured unless the brightness is adjusted by illumination or the like.

以下、上述した構成を有する瞳孔径計測装置が瞳孔径を計測する具体例を、図3乃至図9を参照して説明する。   Hereinafter, a specific example in which the pupil diameter measuring apparatus having the above-described configuration measures the pupil diameter will be described with reference to FIGS. 3 to 9.

[単一の指標を用いた瞳孔径計測装置]
上述の瞳孔径計測装置において、単一の指標を照射するものの構成を図3に示す。
[Pupil diameter measuring device using a single index]
FIG. 3 shows a configuration of the above-described pupil diameter measuring device that emits a single index.

この瞳孔径計測装置は、単一の光源としての指標照射部3を備える。指標照射部3は、指標寸法・瞳孔径算出部12の制御信号に従って、単一の指標20を照射する。なお、指標照射部3は、複数のLED3aのうち、単一又は複数のLED3aによって予め大きさが設定された単一の指標20を照射できればよい。これによって、単一の指標20は、瞳孔101及び虹彩102の周囲の顔に照射される。なお、指標20の照射は、計測中に常に行っている必要はなく、瞳孔径を計測する直前のタイミングでのみ行っても良い。   This pupil diameter measuring apparatus includes an index irradiation unit 3 as a single light source. The index irradiation unit 3 irradiates a single index 20 in accordance with a control signal from the index size / pupil diameter calculation unit 12. In addition, the index irradiation part 3 should just irradiate the single parameter | index 20 by which the magnitude | size was preset by single or several LED3a among several LED3a. As a result, the single index 20 is applied to the face around the pupil 101 and the iris 102. It should be noted that the irradiation of the index 20 does not always have to be performed during the measurement, and may be performed only at the timing immediately before measuring the pupil diameter.

カメラ部1は、指標照射部3によって単一の指標20を撮像して、図4に示すような撮像画像111を生成する。この撮像画像111には、瞳孔画像101A、虹彩画像102A及び指標画像20Aが含まれる。   The camera unit 1 captures a single index 20 by the index irradiation unit 3 and generates a captured image 111 as shown in FIG. The captured image 111 includes a pupil image 101A, an iris image 102A, and an index image 20A.

瞳孔径計測装置は、瞳孔・指標抽出部11と、指標寸法・瞳孔径算出部12とを備えている。瞳孔・指標抽出部11及び指標寸法・瞳孔径算出部12は、図示しないパーソナルコンピュータ等に処理によって実現される。   The pupil diameter measuring device includes a pupil / index extraction unit 11 and an index size / pupil diameter calculation unit 12. The pupil / index extraction unit 11 and the index size / pupil diameter calculation unit 12 are realized by processing in a personal computer or the like (not shown).

瞳孔・指標抽出部11は、カメラ部1により撮像された撮像画像111から、瞳孔画像101A及び指標画像20Aを抽出する。このとき、瞳孔・指標抽出部11は、撮像画像111内の輝度に基づいて瞳孔画像101A及び指標画像20Aを抽出する。瞳孔画像101A及び指標画像20Aを抽出する2値化閾値は、予め設定されている。例えば、撮像画像111内で最も暗い輝度の円領域を瞳孔画像101Aとして抽出し、撮像画像111内で最も明るい輝度の円領域を指標画像20Aとして抽出する。   The pupil / index extraction unit 11 extracts the pupil image 101A and the index image 20A from the captured image 111 captured by the camera unit 1. At this time, the pupil / index extraction unit 11 extracts the pupil image 101A and the index image 20A based on the luminance in the captured image 111. The binarization threshold value for extracting the pupil image 101A and the index image 20A is set in advance. For example, the darkest luminance circular area in the captured image 111 is extracted as the pupil image 101A, and the brightest circular area in the captured image 111 is extracted as the index image 20A.

指標寸法・瞳孔径算出部12は、瞳孔・指標抽出部11により抽出された瞳孔画像101A及び指標画像20Aを用いて、瞳孔画像101Aの実寸を算出する。このとき、指標寸法・瞳孔径算出部12は、撮像画像111内における指標画像20Aの大きさ(例えば、径)の実寸を算出し、当該算出された指標画像20Aの大きさの実寸を用いて、被験者の瞳孔101の径の実寸を算出する。   The index size / pupil diameter calculation unit 12 calculates the actual size of the pupil image 101A using the pupil image 101A and the index image 20A extracted by the pupil / index extraction unit 11. At this time, the index size / pupil diameter calculation unit 12 calculates the actual size of the index image 20A (for example, the diameter) in the captured image 111, and uses the calculated actual size of the index image 20A. The actual size of the diameter of the pupil 101 of the subject is calculated.

具体的には、指標寸法・瞳孔径算出部12は、被験者に照射された指標20の実際の大きさと、撮像画像111内における指標画像20Aの大きさとを比較して1ピクセル当たりの実寸を算出する。この1ピクセル当たりの実寸は、瞳孔画像の大きさ[ピクセル]を、実際の瞳孔の大きさ[mm]に変換する係数となる。例えば、撮像画像111内において、指標照射部3が照射した単一の指標20の寸法がa[mm]であり、指標画像20Aがs[ピクセル]であった場合、撮像画像111における1ピクセル当たりの寸法は、a/s[mm]となる。   Specifically, the index size / pupil diameter calculation unit 12 compares the actual size of the index 20 irradiated to the subject with the size of the index image 20A in the captured image 111, and calculates the actual size per pixel. To do. The actual size per pixel is a coefficient for converting the size [pixel] of the pupil image into the actual size [mm] of the pupil. For example, in the captured image 111, when the dimension of the single index 20 irradiated by the index irradiation unit 3 is a [mm] and the index image 20A is s [pixel], per pixel in the captured image 111 The dimension is a / s [mm].

そして、指標寸法・瞳孔径算出部12は、当該算出された1ピクセル当たりの実寸[mm]と、瞳孔画像101Aの径に相当するピクセル数とを乗算して、被験者の瞳孔101の実寸[mm]を算出する。例えば、図7の上段に示すように、撮像画像111内における瞳孔画像101Aの径がx[ピクセル]である場合、瞳孔径は、ax/s[mm]で求めることができる。   Then, the index size / pupil diameter calculation unit 12 multiplies the calculated actual size [mm] per pixel by the number of pixels corresponding to the diameter of the pupil image 101A to calculate the actual size [mm of the subject's pupil 101]. ] Is calculated. For example, as shown in the upper part of FIG. 7, when the diameter of the pupil image 101A in the captured image 111 is x [pixels], the pupil diameter can be obtained by ax / s [mm].

以上のように、この瞳孔径計測装置によれば、予め決めておいた大きさの指標20を照射し、撮像画像111内における指標画像20Aの大きさ[ピクセル]から撮像画像111の1ピクセル当たりの実寸[mm]を求めることができる。これによって、この瞳孔径計測装置によれば、1ピクセル当たりの実寸を用いて、瞳孔画像101Aのピクセル数を瞳孔径の実寸[mm]に変換できる。   As described above, according to this pupil diameter measuring apparatus, the index 20 having a predetermined size is irradiated, and the size [pixel] of the index image 20A in the captured image 111 is used for each pixel of the captured image 111. The actual size [mm] can be obtained. Thereby, according to this pupil diameter measuring apparatus, the number of pixels of the pupil image 101A can be converted into the actual size [mm] of the pupil diameter using the actual size per pixel.

したがって、この瞳孔径計測装置によれば、瞳孔径計測条件のキャリブレーションを行うことなく、高い精度で瞳孔径を計測することができる。   Therefore, according to this pupil diameter measuring apparatus, it is possible to measure the pupil diameter with high accuracy without performing calibration of pupil diameter measurement conditions.

[複数の指標を用いた瞳孔径計測装置]
つぎに、上述の瞳孔径計測装置において、複数の指標を照射するものの構成を、図5に示す。
[Pupil diameter measuring device using multiple indices]
Next, in the above-described pupil diameter measuring apparatus, a configuration for irradiating a plurality of indices is shown in FIG.

この瞳孔径計測装置は、図1及び図2に示した指標照射部3のように、複数のLED3aによって複数の指標20を照射する。このとき、指標照射部3は、指標寸法・瞳孔径算出部12の制御信号に従って、どのLED3aをオンとするかが制御される。これによって、複数の指標20は、予め決定されている間隔で、瞳孔101及び虹彩102の周囲の顔に照射される。なお、指標20の照射は、計測中に常に行っている必要はなく、瞳孔径を計測する直前のタイミングでのみ行っても良い。   This pupil diameter measuring apparatus irradiates a plurality of indexes 20 by a plurality of LEDs 3a, like the index irradiation unit 3 shown in FIGS. At this time, the index irradiation unit 3 controls which LED 3 a is turned on according to the control signal of the index size / pupil diameter calculation unit 12. As a result, the plurality of indexes 20 are irradiated onto the face around the pupil 101 and the iris 102 at predetermined intervals. It should be noted that the irradiation of the index 20 does not always have to be performed during the measurement, and may be performed only at the timing immediately before measuring the pupil diameter.

また、複数の指標20は、例えば図9に示すように、プルキニエ像として照射することが望ましい。プルキニエ像とは、点光源照明を角膜に照射した際に明るく現れる角膜反射像である。このプルキニエ像は、例えば眼球運動を計測する角膜反射法で用いられることが知られている。   Moreover, it is desirable to irradiate the plurality of indexes 20 as a Purkinje image, for example, as shown in FIG. A Purkinje image is a corneal reflection image that appears bright when the cornea is irradiated with point light source illumination. This Purkinje image is known to be used in, for example, a corneal reflection method that measures eye movement.

指標照射部3の光源としてIR-LEDを使うと、瞳孔部分の黒が強調される。そして、眼付近の照明と兼用としているため、真ん中の輝度が極端に明るいためLED3aの位置に対応したプルキニエ像が明確に現れることとなる。なお、このようにプルキニエ像を照射することは、上述の単一の指標を照射する場合でも実現可能なことは勿論である。   When IR-LED is used as the light source of the index irradiating unit 3, the black part of the pupil is emphasized. And since it is also used as illumination near the eyes, the luminance in the middle is extremely bright, so that a Purkinje image corresponding to the position of the LED 3a appears clearly. It should be noted that the irradiation with the Purkinje image in this way can be realized even when the above-described single index is irradiated.

カメラ部1は、指標照射部3によって複数の指標20を撮像して、図6に示すような撮像画像111を生成する。この撮像画像111には、瞳孔画像101A、虹彩画像102A、指標画像20A及び指標画像20Bが含まれる。   The camera unit 1 images a plurality of indexes 20 by the index irradiation unit 3 to generate a captured image 111 as shown in FIG. The captured image 111 includes a pupil image 101A, an iris image 102A, an index image 20A, and an index image 20B.

瞳孔・指標抽出部11は、カメラ部1により撮像された撮像画像111から、瞳孔画像101A、指標画像20A及び指標画像20Bを抽出する。このとき、瞳孔・指標抽出部11は、撮像画像111内の輝度に基づいて瞳孔画像101A、指標画像20A及び指標画像20Bを抽出する。瞳孔画像101A、指標画像20A及び指標画像20Bを抽出する2値化閾値は、予め設定されている。例えば、撮像画像111内で最も暗い輝度の円領域を瞳孔画像101Aとして抽出し、撮像画像111内で最も明るい輝度の円領域を指標画像20A及び指標画像20Bとして抽出する。   The pupil / index extraction unit 11 extracts the pupil image 101A, the index image 20A, and the index image 20B from the captured image 111 captured by the camera unit 1. At this time, the pupil / index extraction unit 11 extracts the pupil image 101A, the index image 20A, and the index image 20B based on the luminance in the captured image 111. The binarization threshold value for extracting the pupil image 101A, the index image 20A, and the index image 20B is set in advance. For example, the darkest circular area in the captured image 111 is extracted as the pupil image 101A, and the brightest circular area in the captured image 111 is extracted as the index image 20A and the index image 20B.

指標寸法・瞳孔径算出部12は、瞳孔・指標抽出部11により抽出された瞳孔画像101A、指標画像20A及び指標画像20Bを用いて、瞳孔画像101Aの実寸を算出する。このとき、指標寸法・瞳孔径算出部12は、撮像画像111内における指標画像20Aと指標画像20Bとの間隔の実寸を算出し、当該算出された指標画像20Aと指標画像20Bとの間隔の実寸を用いて、被験者の瞳孔101の径の実寸を算出する。   The index dimension / pupil diameter calculation unit 12 calculates the actual size of the pupil image 101A using the pupil image 101A, the index image 20A, and the index image 20B extracted by the pupil / index extraction unit 11. At this time, the index size / pupil diameter calculation unit 12 calculates the actual size of the interval between the index image 20A and the index image 20B in the captured image 111, and the actual size of the calculated interval between the index image 20A and the index image 20B. Is used to calculate the actual diameter of the pupil 101 of the subject.

具体的には、指標寸法・瞳孔径算出部12は、被験者に照射された指標20の実際の間隔と、撮像画像111内における指標画像20Aの大きさとを比較して1ピクセル当たりの実寸を算出する。例えば、図7の下段に示すように、撮像画像111内において、指標照射部3が照射した2つの指標20の間隔がb[mm]であり、指標画像20Aと指標画像20Bとの間隔がs[ピクセル]であった場合、撮像画像111における1ピクセル当たりの寸法は、b/s[mm]となる。   Specifically, the index dimension / pupil diameter calculation unit 12 calculates the actual size per pixel by comparing the actual interval of the index 20 irradiated to the subject with the size of the index image 20A in the captured image 111. To do. For example, as shown in the lower part of FIG. 7, in the captured image 111, the interval between the two indexes 20 irradiated by the index irradiation unit 3 is b [mm], and the interval between the index image 20A and the index image 20B is s. In the case of [pixel], the size per pixel in the captured image 111 is b / s [mm].

そして、指標寸法・瞳孔径算出部12は、当該算出された1ピクセル当たりの実寸[mm]と、瞳孔画像101Aの径に相当するピクセル数とを乗算して、被験者の瞳孔101の実寸[mm]を算出する。例えば、撮像画像111内における瞳孔画像101Aの径がx[ピクセル]である場合、瞳孔径は、bx/s[mm]で求めることができる。   Then, the index size / pupil diameter calculation unit 12 multiplies the calculated actual size [mm] per pixel by the number of pixels corresponding to the diameter of the pupil image 101A to calculate the actual size [mm of the subject's pupil 101]. ] Is calculated. For example, when the diameter of the pupil image 101A in the captured image 111 is x [pixel], the pupil diameter can be obtained by bx / s [mm].

したがって、この瞳孔径計測装置によれば、単一の指標を用いた瞳孔径計測装置と同様に、瞳孔径計測条件のキャリブレーションを行うことなく、高い精度で瞳孔径を計測することができる。   Therefore, according to this pupil diameter measuring apparatus, it is possible to measure the pupil diameter with high accuracy without performing the calibration of the pupil diameter measuring conditions, similarly to the pupil diameter measuring apparatus using a single index.

また、上述したように指標20の大きさを用いた場合には、図8の左欄に示すように、指標20の一部が欠けて照射又は抽出されると、本来の指標20の大きさDとは異なる大きさD’によって瞳孔径を計測してしまう。すると、指標画像に基づいて決定する1ピクセル当たりの実寸に誤差が生じ、瞳孔画像から正確な瞳孔の実寸に換算できない。   Further, when the size of the index 20 is used as described above, as shown in the left column of FIG. 8, if a part of the index 20 is missing and irradiated or extracted, the size of the original index 20 is obtained. The pupil diameter is measured by a size D ′ different from D. Then, an error occurs in the actual size per pixel determined based on the index image, and the exact actual pupil size cannot be converted from the pupil image.

しかし、この瞳孔径計測装置によれば、指標20間の間隔を用いているので、図8の右欄に示すように、指標20が欠けた場合であっても本来の間隔Dと実際の間隔D’との差が小さく、実寸換算精度の影響を受けにくい。したがって、この瞳孔径計測装置によれば、単一の指標を用いた瞳孔径計測装置と比べて、瞳孔径の実寸換算精度を高めることができる。   However, according to this pupil diameter measuring apparatus, since the interval between the indexes 20 is used, as shown in the right column of FIG. 8, even if the index 20 is missing, the original interval D and the actual interval The difference from D 'is small and is not easily affected by the actual size conversion accuracy. Therefore, according to this pupil diameter measuring apparatus, the actual size conversion accuracy of the pupil diameter can be increased as compared with the pupil diameter measuring apparatus using a single index.

また、この瞳孔径計測装置によれば、指標20としてプルキニエ像を用いることにより、計測対象の瞳孔径位置に対して、瞳孔のより近傍で1ピクセル当たりの実寸を算出することができる。これにより、この瞳孔径計測装置によれば、より高い精度で瞳孔径を計測できる。また、この瞳孔径計測装置によれば、指標照射部3を、瞳孔径を計測するための光源と併用でき、システム構成を簡略化できる。   Further, according to this pupil diameter measuring apparatus, by using a Purkinje image as the index 20, the actual size per pixel can be calculated closer to the pupil with respect to the pupil diameter position to be measured. Thereby, according to this pupil diameter measuring apparatus, the pupil diameter can be measured with higher accuracy. Further, according to this pupil diameter measuring apparatus, the index irradiating unit 3 can be used in combination with a light source for measuring the pupil diameter, and the system configuration can be simplified.

[瞳孔径計測装置の動作手順]
つぎに、上述した瞳孔径計測装置における動作手順について、図10乃至図13を参照して説明する。
[Operation procedure of pupil diameter measuring device]
Next, an operation procedure in the above-described pupil diameter measuring apparatus will be described with reference to FIGS. 10 to 13.

図10は、単一の指標を用いた瞳孔径計測装置による動作手順を示すものである。   FIG. 10 shows an operation procedure by the pupil diameter measuring apparatus using a single index.

この瞳孔径計測装置は、先ずステップS1において、指標照射部3から単一の指標20を被験者の瞳孔付近に照射する。   In step S1, the pupil diameter measuring apparatus irradiates a single index 20 near the pupil of the subject from the index irradiation unit 3.

次のステップS2において、カメラ部1は、ステップS1にて照射された指標20及び瞳孔を含む撮像範囲で撮像画像を取得する。   In the next step S2, the camera unit 1 acquires a captured image in the imaging range including the index 20 and the pupil irradiated in step S1.

次のステップS3において、瞳孔・指標抽出部11は、ステップS2にてカメラ部1が取得した撮像画像から指標画像を抽出する。   In the next step S3, the pupil / index extraction unit 11 extracts an index image from the captured image acquired by the camera unit 1 in step S2.

次のステップS4において、指標寸法・瞳孔径算出部12は、ステップS3にて抽出した指標画像の大きさとして、撮像画像のピクセル数を計測する。   In the next step S4, the index dimension / pupil diameter calculation unit 12 measures the number of pixels of the captured image as the size of the index image extracted in step S3.

次のステップS5において、指標寸法・瞳孔径算出部12は、予め決定しておいた実際の指標の大きさ[mm]と、撮像画像上の指標画像の大きさ[ピクセル]の関係から、撮像画像上の1ピクセル当たりの実寸を算出する。   In the next step S5, the index size / pupil diameter calculation unit 12 captures an image from the relationship between the actual index size [mm] determined in advance and the index image size [pixel] on the captured image. The actual size per pixel on the image is calculated.

次のステップS6において、瞳孔・指標抽出部11はステップS2にて取得した瞳孔画像を抽出し、指標寸法・瞳孔径算出部12は、当該瞳孔画像のピクセル数を計測する。   In the next step S6, the pupil / index extraction unit 11 extracts the pupil image acquired in step S2, and the index size / pupil diameter calculation unit 12 measures the number of pixels of the pupil image.

次のステップS7において、指標寸法・瞳孔径算出部12は、ステップS6にて計測した瞳孔画像のピクセル数にステップS5にて算出した1ピクセル当たりの実寸を乗算して、瞳孔径の実寸を算出する。   In the next step S7, the index size / pupil diameter calculator 12 calculates the actual size of the pupil diameter by multiplying the number of pixels of the pupil image measured in step S6 by the actual size per pixel calculated in step S5. To do.

これにより、瞳孔径計測装置は、単一の指標を照射して、高い精度で瞳孔径を計測できる。   Thereby, the pupil diameter measuring apparatus can irradiate a single index and measure the pupil diameter with high accuracy.

図11は、複数の指標を用いた瞳孔径計測装置による動作手順を示すものである。   FIG. 11 shows an operation procedure by the pupil diameter measuring apparatus using a plurality of indices.

この瞳孔径計測装置は、先ずステップS1において、指標照射部3から単一の指標20を被験者の瞳孔付近に照射し、ステップS2において、カメラ部1は、ステップS1にて照射された指標20及び瞳孔を含む撮像範囲で撮像画像を取得する。   In step S1, the pupil diameter measuring device first irradiates a single index 20 near the pupil of the subject from the index irradiation unit 3, and in step S2, the camera unit 1 includes the index 20 irradiated in step S1. A captured image is acquired in an imaging range including the pupil.

次のステップS3’において、瞳孔・指標抽出部11は、ステップS2にてカメラ部1が取得した撮像画像から複数の指標画像を抽出する。   In the next step S3 ', the pupil / index extracting unit 11 extracts a plurality of index images from the captured image acquired by the camera unit 1 in step S2.

次のステップS4’において、指標寸法・瞳孔径算出部12は、ステップS3’にて抽出した指標画像間の間隔として、撮像画像のピクセル数を計測する。   In the next step S4 ', the index size / pupil diameter calculation unit 12 measures the number of pixels of the captured image as the interval between the index images extracted in step S3'.

次のステップS5’において、指標寸法・瞳孔径算出部12は、予め決定しておいた実際の指標の間隔[mm]と、撮像画像上の指標画像の間隔[ピクセル]の関係から、撮像画像上の1ピクセル当たりの実寸を算出する。   In the next step S5 ′, the index size / pupil diameter calculation unit 12 captures the captured image based on the relationship between the actual index interval [mm] determined in advance and the index image interval [pixel] on the captured image. Calculate the actual size per pixel above.

次のステップS6において、瞳孔・指標抽出部11はステップS2にて取得した瞳孔画像を抽出し、指標寸法・瞳孔径算出部12は、当該瞳孔画像のピクセル数を計測する。   In the next step S6, the pupil / index extraction unit 11 extracts the pupil image acquired in step S2, and the index size / pupil diameter calculation unit 12 measures the number of pixels of the pupil image.

次のステップS7において、指標寸法・瞳孔径算出部12は、ステップS6にて計測した瞳孔画像のピクセル数にステップS5’にて算出した1ピクセル当たりの実寸を乗算して、瞳孔径の実寸を算出する。   In the next step S7, the index size / pupil diameter calculation unit 12 multiplies the number of pixels of the pupil image measured in step S6 by the actual size per pixel calculated in step S5 ′ to obtain the actual size of the pupil diameter. calculate.

これにより、瞳孔径計測装置は、複数の指標を照射して、高い精度で瞳孔径を計測できる。   Thereby, the pupil diameter measuring device can irradiate a plurality of indices and measure the pupil diameter with high accuracy.

また、上述した瞳孔径計測装置の動作において、指標寸法・瞳孔径算出部12は、指標照射部3の指標照射タイミングを制御することが望ましい。この瞳孔径計測装置は、単一の指標を用いるときの動作を図12に示し、複数の指標を用いる動作を図13に示す。   In the operation of the pupil diameter measuring apparatus described above, it is desirable that the index size / pupil diameter calculation unit 12 controls the index irradiation timing of the index irradiation unit 3. This pupil diameter measuring apparatus shows an operation when a single index is used, and FIG. 13 shows an operation using a plurality of indices.

指標寸法・瞳孔径算出部12は、先ずステップS10において、瞳孔径の計測を実施するか否かを判定する。このとき、指標寸法・瞳孔径算出部12は、図示しない計測開始ボタンが押されたことなどの入力動作が有った場合には、瞳孔径の計測を実施すると判定して、ステップS1に処理を進める。   First, in step S10, the index size / pupil diameter calculation unit 12 determines whether or not to measure the pupil diameter. At this time, the index size / pupil diameter calculation unit 12 determines that measurement of the pupil diameter is to be performed when there is an input operation such as pressing a measurement start button (not shown), and the process proceeds to step S1. To proceed.

指標寸法・瞳孔径算出部12は、指標照射部3を制御してステップS1の指標の照射を行わせ、その直後のタイミングで、カメラ部1を制御してステップS2の撮像画像の取得を行わせる。これにより、指標照射部3から指標を照射するタイミングを、カメラ部1によって撮像画像を取得する直前にできる。   The index dimension / pupil diameter calculation unit 12 controls the index irradiation unit 3 to perform the irradiation of the index in step S1, and controls the camera unit 1 to acquire the captured image in step S2 at the timing immediately thereafter. Make it. Thereby, the timing which irradiates a parameter | index from the parameter | index irradiation part 3 can be performed immediately before acquiring a captured image with the camera part 1. FIG.

以上より、この瞳孔径計測装置によれば、前回の瞳孔径の計測と今回の瞳孔径の計測との間で、カメラ部1と瞳孔との距離が変わり、1ピクセル当たりの実寸が変化した場合であっても、高い精度で瞳孔径を計測できる。また、この瞳孔径計測装置によれば、常に指標を照射する場合に比べて、瞳孔径の計測が被験者の日常視の邪魔にならないことや、照射に要する省電力といった利点もある。   As described above, according to this pupil diameter measuring device, when the distance between the camera unit 1 and the pupil changes between the previous pupil diameter measurement and the current pupil diameter measurement, and the actual size per pixel changes. Even so, the pupil diameter can be measured with high accuracy. Further, according to this pupil diameter measuring apparatus, there are advantages in that the measurement of the pupil diameter does not interfere with the daily vision of the subject and the power saving required for the irradiation, compared to the case where the index is always irradiated.

[1ピクセル当たりの実寸を測定する具体例]
つぎに、上述した瞳孔径計測装置において、2つ以上の指標の大きさ、又は、2つ以上の指標の間隔を用いて、1ピクセル当たりの実寸を決定する具体例を説明する。
[Specific example of measuring the actual size per pixel]
Next, a specific example in which the actual size per pixel is determined using the size of two or more indexes or the interval between two or more indexes in the above-described pupil diameter measuring apparatus will be described.

瞳孔径計測装置は、指標照射部3によって、2つ以上の指標を照射し、指標寸法・瞳孔径算出部12によって、被験者に照射された指標間ごとの実際の大きさと、撮像画像内における指標画像間ごとの複数の大きさとを比較して、指標ごとに1ピクセル当たりの実寸を算出する。又は、瞳孔径計測装置は、指標照射部3によって、3つ以上の指標を照射し、指標寸法・瞳孔径算出部12によって、被験者に照射された指標間ごとの実際の間隔と、撮像画像内における指標画像間ごとの複数の間隔とを比較して、指標間の間隔ごとに1ピクセル当たりの実寸を算出する。   The pupil diameter measuring device irradiates two or more indices by the index irradiating unit 3, and the actual size for each index irradiated to the subject by the index size / pupil diameter calculating unit 12 and the index in the captured image. The actual size per pixel is calculated for each index by comparing a plurality of sizes between images. Alternatively, the pupil diameter measuring device emits three or more indices by the index irradiating unit 3, and the actual interval between the indices irradiated to the subject by the index dimension / pupil diameter calculating unit 12 and the captured image The actual size per pixel is calculated for each interval between the indexes by comparing a plurality of intervals between the index images.

このとき、指標照射部3は、縦方向又は横方向の少なくとも一方向に配置して複数の指標を照射する。
図14(a)に示すように、指標20a,20bといったように2つの指標を照射し、それぞれの指標の大きさに基づいて1ピクセル当たりの実寸を求める場合を考える。
At this time, the index irradiation unit 3 is arranged in at least one direction of the vertical direction or the horizontal direction and irradiates a plurality of indexes.
As shown in FIG. 14A, consider a case where two indicators such as indicators 20a and 20b are irradiated and the actual size per pixel is obtained based on the size of each indicator.

この場合において、予め決定しておいて指標照射部3から照射した実際の指標画像の大きさがa[mm]であったが、撮像画像上では、指標20aはS1[ピクセル]、指標20bはS2[ピクセル]となったとする。   In this case, the size of the actual index image irradiated in advance from the index irradiation unit 3 is a [mm], but on the captured image, the index 20a is S1 [pixel], and the index 20b is Assume that S2 [pixel].

指標寸法・瞳孔径算出部12は、当該指標20aと指標20bとのピクセル数の相違を検出すると、撮像画像のうち指標20aを含む画像領域201と、指標20bを含む画像領域202とを設定する。この画像領域201と画像領域202とは、指標20aの中心点と指標20bの中心点との中点を境界として設定される。   When the index size / pupil diameter calculation unit 12 detects a difference in the number of pixels between the index 20a and the index 20b, the index size / pupil diameter calculation unit 12 sets an image area 201 including the index 20a and an image area 202 including the index 20b in the captured image. . The image area 201 and the image area 202 are set with the midpoint between the center point of the index 20a and the center point of the index 20b as a boundary.

そして、指標寸法・瞳孔径算出部12は、画像領域201における1ピクセル当たりの実寸を、a/S1[mm]に設定する。一方、指標寸法・瞳孔径算出部12は、画像領域202における1ピクセル当たりの実寸を、a/S2[mm]に設定する。   Then, the index size / pupil diameter calculation unit 12 sets the actual size per pixel in the image region 201 to a / S1 [mm]. On the other hand, the index size / pupil diameter calculation unit 12 sets the actual size per pixel in the image region 202 to a / S2 [mm].

これにより、瞳孔径計測装置は、瞳孔画像が画像領域201と画像領域202とに跨って撮像画像内に現れていても、瞳孔画像のうちの画像領域201に含まれる画素と、画像領域202に含まれる画素とで、1ピクセル当たりの実寸を変更して、当該1ピクセル当たりの実寸を瞳孔画像のピクセル数に乗算できる。   As a result, the pupil diameter measuring device can detect the pixels included in the image area 201 of the pupil image and the image area 202 even if the pupil image appears in the captured image across the image area 201 and the image area 202. With the included pixels, the actual size per pixel can be changed, and the actual size per pixel can be multiplied by the number of pixels in the pupil image.

以上より、この瞳孔径計測装置によれば、少なくとも2つ以上の指標を照射し、隣接する指標毎に、1ピクセル当たりの実寸を最適化することで、瞳孔径の計測精度を高めることができる。   As described above, according to this pupil diameter measuring apparatus, it is possible to improve the measurement accuracy of the pupil diameter by irradiating at least two or more indices and optimizing the actual size per pixel for each adjacent index. .

また、指標間の間隔を用いる瞳孔径計測装置の場合、図14(b)に示すように、2つの間隔を取得するために3つの指標20a,20b,20cを照射する。   Further, in the case of a pupil diameter measuring apparatus that uses an interval between indexes, as shown in FIG. 14B, three indexes 20a, 20b, and 20c are irradiated to acquire two intervals.

この場合において、予め決定しておいて指標照射部3から照射した実際の指標画像の間隔がb[mm]であったが、撮像画像上では、指標20a、20b間はt1[ピクセル]、指標20b、20c間はt2[ピクセル]となったとする。   In this case, the interval between the actual index images irradiated from the index irradiating unit 3 in advance is b [mm], but on the captured image, the interval between the indices 20a and 20b is t1 [pixel]. It is assumed that t2 [pixel] is between 20b and 20c.

指標寸法・瞳孔径算出部12は、間隔t1,t2のピクセル数の相違を検出すると、撮像画像のうち指標20a、20bを含む画像領域201と、指標20b、20cを含む画像領域202とを設定する。この画像領域201と画像領域202とは、指標20bの中心点を境界として設定される。   When the index size / pupil diameter calculation unit 12 detects a difference in the number of pixels at the intervals t1 and t2, the index size / pupil diameter calculation unit 12 sets an image area 201 including the indices 20a and 20b and an image area 202 including the indices 20b and 20c. To do. The image area 201 and the image area 202 are set with the center point of the index 20b as a boundary.

そして、指標寸法・瞳孔径算出部12は、画像領域201における1ピクセル当たりの実寸を、b/t1[mm]に設定する。一方、指標寸法・瞳孔径算出部12は、画像領域202における1ピクセル当たりの実寸を、b/t2[mm]に設定する。   Then, the index size / pupil diameter calculation unit 12 sets the actual size per pixel in the image region 201 to b / t1 [mm]. On the other hand, the index size / pupil diameter calculation unit 12 sets the actual size per pixel in the image region 202 to b / t2 [mm].

これにより、瞳孔径計測装置は、瞳孔画像が画像領域201と画像領域202とに跨って撮像画像内に現れていても、画像領域201と画像領域202とで1ピクセル当たりの実寸を変更して、当該1ピクセル当たりの実寸を瞳孔画像のピクセル数に乗算できる。   Thereby, the pupil diameter measuring device changes the actual size per pixel between the image area 201 and the image area 202 even if the pupil image appears in the captured image straddling the image area 201 and the image area 202. The actual size per pixel can be multiplied by the number of pixels in the pupil image.

以上より、この瞳孔径計測装置によれば、少なくとも2つ以上の指標を照射し、隣接する指標毎に、1ピクセル当たりの実寸を最適化することで、瞳孔径の計測精度を高めることができる。   As described above, according to this pupil diameter measuring apparatus, it is possible to improve the measurement accuracy of the pupil diameter by irradiating at least two or more indices and optimizing the actual size per pixel for each adjacent index. .

また、瞳孔径計測装置は、隣接する画像領域で決定した1ピクセル当たりの実寸を補間することが望ましい。このため、指標寸法・瞳孔径算出部12は、第1指標画像の大きさと実際の第1指標の大きさとから算出した1ピクセル当たりの第1実寸と、第2指標画像の大きさと実際の第2指標の大きさとから算出した1ピクセル当たりの第2実寸とを補間して、第1実寸と第2実寸との間における1ピクセル当たりの寸法を算出する。又は、指標寸法・瞳孔径算出部12は、第1指標画像の間隔と実際の第1指標の間隔とから算出した1ピクセル当たりの第1実寸と、第2指標画像の間隔と実際の第2指標の間隔とから算出した1ピクセル当たりの第2実寸とを補間して、第1実寸と第2実寸との間における1ピクセル当たりの寸法を算出する。   In addition, it is desirable that the pupil diameter measuring device interpolates the actual size per pixel determined in the adjacent image region. Therefore, the index size / pupil diameter calculation unit 12 calculates the first actual size per pixel calculated from the size of the first index image and the actual size of the first index, the size of the second index image, and the actual first size. The second actual size per pixel calculated from the size of the two indices is interpolated to calculate the size per pixel between the first actual size and the second actual size. Alternatively, the index size / pupil diameter calculation unit 12 may calculate the first actual size per pixel calculated from the interval between the first index images and the actual first index interval, the second index image interval, and the actual second index image. The second actual size per pixel calculated from the index interval is interpolated to calculate the size per pixel between the first actual size and the second actual size.

具体的には、図15(a)に示すように、予め決定しておいて指標照射部3から照射した実際の指標画像の大きさがa[mm]であったが、撮像画像上では、指標20aはS1[ピクセル]、指標20bはS2[ピクセル]となったとする。   Specifically, as shown in FIG. 15A, the size of the actual index image that is determined in advance and is irradiated from the index irradiation unit 3 is a [mm]. Assume that the index 20a is S1 [pixel] and the index 20b is S2 [pixel].

指標寸法・瞳孔径算出部12は、当該指標20aと指標20bとのピクセル数の相違を検出すると、撮像画像のうち指標20aの中心点から左側の領域を含む画像領域201と、指標20aの中心点から指標20bの中心点までの領域を含む画像領域202と、指標20bの中心点から右側の領域を含む画像領域203とを設定する。   When the index size / pupil diameter calculation unit 12 detects the difference in the number of pixels between the index 20a and the index 20b, the image area 201 including the area on the left side from the center point of the index 20a in the captured image, and the center of the index 20a An image area 202 including an area from the point to the center point of the index 20b and an image area 203 including a right area from the center point of the index 20b are set.

そして、指標寸法・瞳孔径算出部12は、画像領域201における1ピクセル当たりの実寸を、a/S1[mm]に設定する。一方、指標寸法・瞳孔径算出部12は、画像領域203における1ピクセル当たりの実寸を、a/S2[mm]に設定する。更に、指標寸法・瞳孔径算出部12は、画像領域202における1ピクセル当たりの実寸を、画像領域201における1ピクセル当たりの実寸a/S1と、画像領域203における1ピクセル当たりの実寸a/S2との補間値にする。このとき、指標寸法・瞳孔径算出部12は、1ピクセル当たりの実寸a/S1と1ピクセル当たりの実寸a/S2とを線形補間する。   Then, the index size / pupil diameter calculation unit 12 sets the actual size per pixel in the image region 201 to a / S1 [mm]. On the other hand, the index size / pupil diameter calculation unit 12 sets the actual size per pixel in the image region 203 to a / S2 [mm]. Further, the index size / pupil diameter calculation unit 12 calculates the actual size per pixel in the image region 202 as the actual size a / S1 per pixel in the image region 201 and the actual size a / S2 per pixel in the image region 203. Interpolated value of At this time, the index size / pupil diameter calculation unit 12 linearly interpolates the actual size a / S1 per pixel and the actual size a / S2 per pixel.

この線形補間は、例えば、画像領域202の実寸を、画像領域201での実寸a/S1と画像領域203の実寸a/S2とが直線的な傾きで次第に変化するようにすることが挙げられる。   This linear interpolation includes, for example, the actual size of the image region 202 such that the actual size a / S1 in the image region 201 and the actual size a / S2 of the image region 203 gradually change with a linear inclination.

また、図15(b)に示すように、予め決定しておいて指標照射部3から照射した実際の指標画像間の間隔がb[mm]であったが、撮像画像上では、指標20a、20b間がt1[ピクセル]、指標20b、20c間がt2[ピクセル]となったとする。   Further, as shown in FIG. 15B, the interval between the actual index images irradiated in advance from the index irradiation unit 3 is b [mm], but the index 20a, Assume that t1 [pixel] is between 20b and t2 [pixel] is between the indicators 20b and 20c.

指標寸法・瞳孔径算出部12は、当該指標20a、20b間の間隔と指標20b、20c間の間隔とのピクセル数の相違を検出すると、撮像画像のうち指標20a、20bの中点から左側の領域を含む画像領域201と、指標20a、20b間の中点から指標20b、20c間の中点までの領域を含む画像領域202と、指標20b、20c間の中点から右側の領域を含む画像領域203とを設定する。   When the index size / pupil diameter calculation unit 12 detects the difference in the number of pixels between the interval between the indexes 20a and 20b and the interval between the indexes 20b and 20c, the index size / pupil diameter calculation unit 12 An image area 201 including the area, an image area 202 including an area from the midpoint between the indices 20a and 20b to a midpoint between the indices 20b and 20c, and an image including an area on the right side from the midpoint between the indices 20b and 20c. An area 203 is set.

そして、指標寸法・瞳孔径算出部12は、画像領域201における1ピクセル当たりの実寸を、b/t1[mm]に設定する。一方、指標寸法・瞳孔径算出部12は、画像領域203における1ピクセル当たりの実寸を、b/t2[mm]に設定する。更に、指標寸法・瞳孔径算出部12は、画像領域202における1ピクセル当たりの実寸を、画像領域201における1ピクセル当たりの実寸b/t1と、画像領域203における1ピクセル当たりの実寸b/t2との補間値にする。このとき、指標寸法・瞳孔径算出部12は、1ピクセル当たりの実寸b/t1と1ピクセル当たりの実寸b/t2とを線形補間する。   Then, the index size / pupil diameter calculation unit 12 sets the actual size per pixel in the image region 201 to b / t1 [mm]. On the other hand, the index size / pupil diameter calculation unit 12 sets the actual size per pixel in the image region 203 to b / t2 [mm]. Further, the index size / pupil diameter calculation unit 12 calculates the actual size per pixel in the image region 202 as the actual size b / t1 per pixel in the image region 201 and the actual size b / t2 per pixel in the image region 203. Interpolated value of At this time, the index size / pupil diameter calculation unit 12 linearly interpolates the actual size b / t1 per pixel and the actual size b / t2 per pixel.

これにより、瞳孔径計測装置は、隣接する画像領域間で1ピクセル当たりの実寸が段階的に変わってしまうことなく、撮像画像内に現れた瞳孔画像の位置ごとに1ピクセル当たりの実寸を変更できる。したがって、この瞳孔径計測装置によれば、1ピクセル当たりの実寸を最適化することで、瞳孔径の計測精度を高めることができる。   As a result, the pupil diameter measuring device can change the actual size per pixel for each position of the pupil image that appears in the captured image without the actual size per pixel changing in steps between adjacent image regions. . Therefore, according to this pupil diameter measuring apparatus, the measurement accuracy of the pupil diameter can be improved by optimizing the actual size per pixel.

更に、この瞳孔径計測装置において、隣接する画像領域間で補間するときに、指標寸法・瞳孔径算出部12は、第1指標画像の大きさと実際の第1指標の大きさとから算出した1ピクセル当たりの第1実寸と、第2指標画像の大きさと実際の第2指標の大きさとから算出した1ピクセル当たりの第2実寸とを、曲線により補間することが望ましい。又は、指標寸法・瞳孔径算出部12は、第1指標画像の間隔と実際の第1指標の間隔とから算出した1ピクセル当たりの第1実寸と、第2指標画像の間隔と実際の第2指標の間隔とから算出した1ピクセル当たりの第2実寸とを、曲線により補間することが望ましい。   Further, in this pupil diameter measuring apparatus, when interpolating between adjacent image regions, the index size / pupil diameter calculating unit 12 calculates one pixel from the size of the first index image and the actual size of the first index. It is desirable to interpolate the first actual size per hit and the second actual size per pixel calculated from the size of the second index image and the actual size of the second index using a curve. Alternatively, the index size / pupil diameter calculation unit 12 may calculate the first actual size per pixel calculated from the interval between the first index images and the actual first index interval, the second index image interval, and the actual second index image. It is desirable to interpolate the second actual size per pixel calculated from the index interval with a curve.

例えば、図15(a)のように画像領域201〜203を設定した場合、指標寸法・瞳孔径算出部12は、図16(a)のように、画像領域202の1ピクセル当たりの実寸を、1ピクセル当たりの実寸a/S1と1ピクセル当たりの実寸a/S2とを曲線補間した値にする。また、図15(b)のように画像領域201〜203を設定した場合、指標寸法・瞳孔径算出部12は、図16(b)のように、画像領域202の1ピクセル当たりの実寸を、1ピクセル当たりの実寸b/t1と1ピクセル当たりの実寸b/t2とを曲線補間した値にする。   For example, when the image areas 201 to 203 are set as shown in FIG. 15A, the index size / pupil diameter calculation unit 12 calculates the actual size per pixel of the image area 202 as shown in FIG. The actual size a / S1 per pixel and the actual size a / S2 per pixel are set to values obtained by curve interpolation. Further, when the image areas 201 to 203 are set as shown in FIG. 15B, the index size / pupil diameter calculation unit 12 calculates the actual size per pixel of the image area 202 as shown in FIG. The actual size b / t1 per pixel and the actual size b / t2 per pixel are set to values obtained by curve interpolation.

曲線補間の方法は、隣接する画像領域間の間隔の相違に基づく1ピクセル当たりの実寸b/tの相違に基づいて行う。具体的には、被験者の眼球は、指標光の入射側から見たときに凸面となっており、当該凸面となっている分だけカメラ部1の位置と眼球における各位置との距離が異なる。したがって、等間隔で指標を照射しても、実際には、図17に示すように、指標間の間隔a〜iのうち、中央部分の間隔eが最も長く、端部の間隔となるほど短くなることが想定される。そこで、指標寸法・瞳孔径算出部12は、当該間隔の相違に応じた1ピクセル当たりの実寸の変化を吸収するよう、隣接する間隔間で曲線補間する。   The method of curve interpolation is based on the difference in actual size b / t per pixel based on the difference in spacing between adjacent image regions. Specifically, the eyeball of the subject has a convex surface when viewed from the index light incident side, and the distance between the position of the camera unit 1 and each position on the eyeball is different by the convex surface. Therefore, even if the indicators are irradiated at equal intervals, in fact, as shown in FIG. 17, the interval e between the central portions is the longest among the intervals a to i between the indicators, and the interval becomes shorter as the interval between the ends becomes shorter. It is assumed that Therefore, the index size / pupil diameter calculation unit 12 performs curve interpolation between adjacent intervals so as to absorb the change in the actual size per pixel corresponding to the difference in the interval.

これにより、瞳孔径計測装置は、直線補間した場合よりも1ピクセル当たりの実寸をより最適化することで、瞳孔径の計測精度を更に高めることができる。   Thereby, the pupil diameter measuring device can further improve the measurement accuracy of the pupil diameter by optimizing the actual size per pixel as compared with the case of linear interpolation.

[複数の指標の配置例]
つぎに、上述した瞳孔径計測装置において、複数の指標の配置例について説明する。
[Arrangement example of multiple indicators]
Next, an example of the arrangement of a plurality of indices in the above-described pupil diameter measuring device will be described.

瞳孔径計測装置は、指標照射部3によって、グリッド状に配置して複数の指標を照射しても良い。   The pupil diameter measuring device may be arranged in a grid shape by the index irradiating unit 3 to irradiate a plurality of indices.

指標の大きさを用いる瞳孔径計測装置は、図18に示すように、例えば、縦方向及び横方向の2方向に亘って2つづつ、指標を配置する。指標照射部3は、指標寸法・瞳孔径算出部12によって指定された複数のLED3aがオンとされ、予め決定された大きさa[mm]となるように各指標を照射して、グリッド状に各指標を配置できる。   As shown in FIG. 18, the pupil diameter measuring apparatus using the size of the index arranges two indices in two directions, for example, the vertical direction and the horizontal direction. The index irradiating unit 3 irradiates each index so that the plurality of LEDs 3a designated by the index size / pupil diameter calculating unit 12 are turned on and has a predetermined size a [mm], and is arranged in a grid shape. Each indicator can be placed.

指標間の間隔を用いる瞳孔径計測装置は、図19に示すように、縦方向で1つの間隔を取得でき、横方向で2つの間隔を取得できるよう、例えば、6個の指標を配置する。なお、図19では、6個の指標を照射した一例を示したが、縦方向の間隔及び横方向の間隔、又は任意の複数の方向における間隔を取得するよう複数の指標を照射できればよい。指標照射部3は、指標寸法・瞳孔径算出部12によって指定された複数のLED3aがオンとされ、縦方向及び横方向共に、予め決定された間隔b[mm]となるように各指標を照射して、グリッド状に各指標を配置できる。   As shown in FIG. 19, the pupil diameter measuring apparatus using the interval between indexes arranges, for example, 6 indexes so that one interval can be acquired in the vertical direction and two intervals can be acquired in the horizontal direction. Note that FIG. 19 shows an example in which six indicators are irradiated. However, it is only necessary to irradiate a plurality of indicators so as to acquire a vertical interval and a horizontal interval, or intervals in arbitrary plural directions. The index irradiating unit 3 illuminates each index so that the plurality of LEDs 3a designated by the index size / pupil diameter calculating unit 12 are turned on and the predetermined interval b [mm] is set in both the vertical and horizontal directions. Thus, each index can be arranged in a grid.

このように瞳孔径計測装置は、指標をグリッド状に配置することで、隣接する指標間毎に1ピクセル当たりの実寸を求め、隣接する間隔ごとの1ピクセル当たりの実寸のうち、瞳孔画像に最も近い1ピクセル当たりの実寸を用いて瞳孔の実際の寸法を求めることができる。したがって、瞳孔径の計測精度を更に高めることができる。すなわち、上述した図14乃至図17では、一方向のみに指標を配置したが、グリッド状に配置することによって、縦方向又は横方向の2方向に亘って1ピクセル当たりの実寸を取得できる。   As described above, the pupil diameter measuring device obtains the actual size per pixel between the adjacent indexes by arranging the indexes in a grid shape, and among the actual sizes per pixel for each adjacent interval, The actual size of the pupil can be determined using the near actual size per pixel. Therefore, the measurement accuracy of the pupil diameter can be further increased. That is, in FIGS. 14 to 17 described above, the indicators are arranged only in one direction, but by arranging them in a grid shape, the actual size per pixel can be acquired in two directions, the vertical direction or the horizontal direction.

更に、この瞳孔径計測装置は、上述したように1ピクセル当たりの実寸を線形補間又は曲線補間しても良いことは勿論である。また、グリッド状に配置することによって、実際の眼球形状に沿って曲線補間するときの補間精度も向上できる。   Further, as described above, this pupil diameter measuring apparatus may of course perform linear interpolation or curve interpolation on the actual size per pixel. Further, by arranging in a grid shape, it is possible to improve the interpolation accuracy when performing curve interpolation along the actual eyeball shape.

なお、グリッド状に配置するためには少なくとも3つの指標があればよく、三角形状に配置しても良い。   In addition, in order to arrange in a grid shape, it is sufficient that there are at least three indexes, and a triangular shape may be used.

更に、他の指標の配置例としては、円状が考えられる。このため、瞳孔径計測装置は、カメラ部1の周囲を円状に囲うように指標照射部3のLED3aを配置する。これにより、瞳孔径計測装置は、指標照射部3がカメラ部1を回避しながら、一方向だけでなく二次元的に指標を配置することができ、瞳孔径計測の精度を高めることができる。   Furthermore, as another example of the arrangement of the indices, a circular shape can be considered. For this reason, the pupil diameter measuring device arranges the LEDs 3a of the index irradiation unit 3 so as to surround the camera unit 1 in a circular shape. Thereby, the pupil diameter measuring apparatus can arrange | position a parameter | index not only in one direction but two-dimensionally, the index irradiation part 3 avoiding the camera part 1, and can raise the precision of pupil diameter measurement.

具体的には、図20に示すように、a[mm]の大きさの指標を照射できるようLED3aを配置したり、図21に示すように、b[mm]の間隔で指標を照射できるようLED3aを配置する。   Specifically, as shown in FIG. 20, the LED 3a is arranged so as to irradiate an index having a size of a [mm], or as shown in FIG. 21, the index can be irradiated at intervals of b [mm]. The LED 3a is disposed.

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。   The above-described embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made depending on the design and the like as long as the technical idea according to the present invention is not deviated from this embodiment. Of course, it is possible to change.

1 カメラ部
2 ハーフミラー
3 指標照射部
3a LED
4 頭部ホルダ
5 顎部ホルダ
11 瞳孔・指標抽出部
12 指標寸法・瞳孔径算出部
1 Camera unit 2 Half mirror 3 Index irradiation unit 3a LED
4 Head holder 5 Jaw holder 11 Pupil / index extraction unit 12 Index size / pupil diameter calculation unit

Claims (8)

被験者の瞳孔径を計測する瞳孔径計測装置であって、
前記被験者の瞳孔付近に指標を照射する指標照射部と、
前記指標及び瞳孔を含む撮像画像を取得する画像取得部と、
前記撮像画像から指標画像を抽出し、前記撮像画像内における指標画像の実寸を算出する指標寸法算出部と、
前記撮像画像から瞳孔画像を抽出し、前記指標寸法算出部により算出された指標画像の実寸を用いて、前記被験者の瞳孔の実寸を算出する瞳孔径算出部と
を備え
前記指標照射部は、予め決定された大きさの前記指標を照射し、
前記指標寸法算出部は、前記予め決定された大きさと、前記撮像画像内における指標画像の大きさとを比較して1ピクセル当たりの実寸を算出し、
前記瞳孔径算出部は、前記指標寸法算出部により算出された1ピクセル当たりの実寸と、前記瞳孔画像のピクセル数とを乗算して、前記被験者の瞳孔の実寸を算出することを特徴とする瞳孔径計測装置。
A pupil diameter measuring device for measuring a pupil diameter of a subject,
An index irradiating unit that irradiates an index near the pupil of the subject; and
An image acquisition unit for acquiring a captured image including the index and the pupil;
An index image is extracted from the captured image, and an index size calculator that calculates the actual size of the index image in the captured image;
A pupil diameter calculation unit that extracts a pupil image from the captured image and calculates the actual size of the pupil of the subject using the actual size of the index image calculated by the index size calculation unit ;
The index irradiation unit irradiates the index of a predetermined size,
The index size calculation unit calculates the actual size per pixel by comparing the predetermined size with the size of the index image in the captured image,
The pupil diameter calculation unit calculates the actual size of the pupil of the subject by multiplying the actual size per pixel calculated by the index size calculation unit and the number of pixels of the pupil image. Diameter measuring device.
前記指標照射部は、2つ以上の指標を照射し、
前記指標寸法算出部は、前記被験者に照射された実際の指標の大きさ又は指標間の間隔と、前記撮像画像内における複数の指標画像の大きさ又は指標画像間の間隔とを比較して、大きさごと又は間隔ごとに、1ピクセル当たりの実寸を算出すること
を特徴とする請求項1に記載の瞳孔径計測装置。
The indicator irradiation unit irradiates two or more indicators,
The index dimension calculation unit compares the size of the actual index irradiated to the subject or the interval between the indices, the size of a plurality of index images in the captured image or the interval between the index images, The pupil diameter measuring device according to claim 1 , wherein an actual size per pixel is calculated for each size or interval.
前記指標照射部は、縦方向又は横方向の少なくとも一方向に配置して複数の指標を照射することを特徴とする請求項2に記載の瞳孔径計測装置。 The pupil diameter measuring device according to claim 2 , wherein the index irradiation unit is arranged in at least one direction of a vertical direction or a horizontal direction to irradiate a plurality of indexes. 前記指標照射部は、グリッド状に配置して複数の指標を照射することを特徴とする請求項3に記載の瞳孔径計測装置。 The pupil diameter measuring device according to claim 3 , wherein the index irradiating unit is arranged in a grid and irradiates a plurality of indices. 第1指標画像の大きさ又は第1指標画像間の間隔と実際の指標の大きさ又は指標間の間隔とから算出した1ピクセル当たりの第1実寸と、第2指標画像の大きさ又は第2指標画像間の間隔と実際の第2指標の大きさ又は第2指標間の間隔とから算出した1ピクセル当たりの第2実寸とを補間して、前記第1実寸と前記第2実寸との間における1ピクセル当たりの寸法を算出することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の瞳孔径計測装置。 The first actual size per pixel calculated from the size of the first index image or the interval between the first index images and the actual index size or the interval between the indexes, and the size or second of the second index image Between the first actual size and the second actual size by interpolating the second actual size per pixel calculated from the interval between the index images and the actual size of the second index or the interval between the second indexes. The pupil diameter measuring device according to any one of claims 1 to 3 , wherein a size per pixel is calculated. 前記指標寸法算出部は、第1指標画像の大きさ又は第1指標画像間の間隔と実際の第1指標の大きさ又は第1指標画像間の間隔とから算出した1ピクセル当たりの第1の実寸と、第2指標画像の大きさ又は第2指標画像間の間隔と実際の第2指標の大きさ又は第2指標間の間隔とから算出した1ピクセル当たりの第2の実寸とを、曲線により補間することを特徴とする請求項5に記載の瞳孔径計測装置。 The index dimension calculation unit calculates the first index per pixel calculated from the size of the first index image or the interval between the first index images and the actual size of the first index or the interval between the first index images. The actual size and the second actual size per pixel calculated from the size of the second index image or the interval between the second index images and the actual size of the second index or the interval between the second indexes The pupil diameter measuring apparatus according to claim 5 , wherein interpolation is performed by the following. 前記指標は、プルキニエ像であることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の瞳孔径計測装置。 The indicator is the pupil diameter measuring apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a Purkinje image. 前記被験者の瞳孔に対向して配置された反射部を備え、
前記指標照射部は、前記反射部によって指標を反射させて、前記被験者の瞳孔付近に指標を照射することを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか一項に記載の瞳孔径計測装置。
Comprising a reflecting portion arranged to face the subject's pupil;
The pupil diameter measuring device according to any one of claims 1 to 7 , wherein the index irradiation unit irradiates an index in the vicinity of the pupil of the subject by reflecting the index by the reflection unit. .
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