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JP6572841B2 - Information processing apparatus and program - Google Patents
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Description

本発明は、ユーザの視線を検出する技術に関する。   The present invention relates to a technique for detecting a user's line of sight.

従来、ユーザの頭部を撮影した撮影画像からユーザの視線を検出する技術が知られている。また視線計測の誤差を低減するため、検出された視線の校正を行う構成が提案されている。例えば特許文献1では、複数個の標準点を注視することで校正のためのパラメータを取得する技術が提案されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for detecting a user's line of sight from a captured image obtained by capturing a user's head is known. In order to reduce an error in line-of-sight measurement, a configuration for correcting the detected line of sight has been proposed. For example, Patent Document 1 proposes a technique for acquiring parameters for calibration by watching a plurality of standard points.

特開2001−134371号公報JP 2001-134371 A

特許文献1に記載されるように、従来は瞳孔の位置の変化に応じて校正を行っていた。しかしながらこの手法では、適切に校正ができず、誤差が大きくなってしまう場合があった。   As described in Patent Document 1, conventionally, calibration is performed in accordance with a change in the position of the pupil. However, with this method, calibration cannot be performed properly, and the error may increase.

本開示は、視線計測の校正を適切に行う技術を提供する。   The present disclosure provides a technique for appropriately performing gaze measurement calibration.

本開示の第1の態様は、姿勢計測部(40)と、視線計測部(30)と、校正部(30)と、を備える、情報処理装置(11)である。姿勢計測部は、被検者の頭部姿勢を計測するように構成されている。視線計測部は、少なくとも被検者の眼を撮影する撮像部(10)により撮影された撮影画像から被検者の視線を計測するように構成されている。校正部は、姿勢計測部により計測された頭部姿勢に応じた校正値を用いる所定の計算式により、視線計測部により計測された上記視線の校正を行うように構成されている。   A 1st aspect of this indication is an information processor (11) provided with a posture measurement part (40), a gaze measurement part (30), and a calibration part (30). The posture measuring unit is configured to measure the head posture of the subject. The line-of-sight measurement unit is configured to measure the line of sight of the subject from at least a captured image captured by the imaging unit (10) that captures the eye of the subject. The calibration unit is configured to calibrate the line of sight measured by the line-of-sight measurement unit using a predetermined calculation formula using a calibration value corresponding to the head posture measured by the posture measurement unit.

このような構成によれば、頭部姿勢が異なることに起因して生じる誤差を低減して、適切な校正を行うことができる。
本開示の第2の態様は、コンピュータに、姿勢計測機能(40)と、視線計測機能(30)と、校正機能(30)と、を実現させるためのプログラムである。姿勢計測機能は、被検者の頭部姿勢を計測するように構成されている。視線計測機能は、少なくとも被検者の眼を撮影する撮像部(10)により撮影された撮影画像から被検者の視線を計測するように構成されている。校正機能は、姿勢計測機能により計測された頭部姿勢に応じた校正値を用いる所定の計算式により、視線計測機能により計測された視線の校正を行うように構成されている。
According to such a configuration, it is possible to reduce an error caused by a different head posture and perform appropriate calibration.
A second aspect of the present disclosure is a program for causing a computer to realize an attitude measurement function (40), a line-of-sight measurement function (30), and a calibration function (30). The posture measurement function is configured to measure the head posture of the subject. The line-of-sight measurement function is configured to measure the line of sight of the subject from at least the captured image captured by the imaging unit (10) that captures the eye of the subject. The calibration function is configured to calibrate the line of sight measured by the line-of-sight measurement function with a predetermined calculation formula using a calibration value corresponding to the head posture measured by the posture measurement function.

このような構成によれば、上述した第1の態様の情報処理装置と同様の効果を奏することができる。
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
According to such a configuration, the same effects as those of the information processing apparatus according to the first aspect described above can be obtained.
In addition, the code | symbol in the parenthesis described in this column and a claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later as one aspect, Comprising: The technical scope of this invention is shown. It is not limited.

視線計測システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a gaze measurement system. 情報処理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of information processing apparatus. 校正値算出処理のフローチャートである。It is a flowchart of a calibration value calculation process. 校正値の取得方法を説明する図である。It is a figure explaining the acquisition method of a calibration value. 校正値の取得方法を説明する図である。It is a figure explaining the acquisition method of a calibration value. 校正値テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a calibration value table. 校正値の取得方法を説明する図である。It is a figure explaining the acquisition method of a calibration value. 校正処理のフローチャートである。It is a flowchart of a calibration process. 変形例の校正値算出処理のフローチャートである。It is a flowchart of the calibration value calculation process of a modification. 校正値の取得方法を説明する図である。It is a figure explaining the acquisition method of a calibration value.

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。
[1.実施形態]
[1−1.構成]
図1に示す視線計測システム1は、自動車などの車両に搭載され、搭乗者の視線を検出する装置である。以下の説明では、視線の検出対象となる搭乗者を被検者と記載する。視線計測システム1は、撮像部10と、情報処理装置11と、ディスプレイ13と、複数のランプ14a、14b、14c…と、を備える。複数のランプ全てを対象として説明をするときには、単にランプ14と記載する場合がある。
Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.
[1. Embodiment]
[1-1. Constitution]
A line-of-sight measurement system 1 shown in FIG. 1 is a device that is mounted on a vehicle such as an automobile and detects the line of sight of a passenger. In the following description, a passenger to be detected as a line of sight is referred to as a subject. The line-of-sight measurement system 1 includes an imaging unit 10, an information processing apparatus 11, a display 13, and a plurality of lamps 14a, 14b, 14c,. When the description is made for all of the plurality of lamps, the lamp 14 may be simply described.

撮像部10は、車両に設けられた撮像装置であって、例えば公知のCCDイメージセンサやCMOSイメージセンサなどを用いることができる。撮像部10は所定の時間間隔(一例として1/15s)で車両周辺を撮影し、撮影した撮影画像を情報処理装置11に出力する。撮像部10の撮影対象は車室内の搭乗者の顔及びその周辺部であり、少なくともその搭乗者の眼が撮影可能となるように撮像部10は配置される。   The imaging unit 10 is an imaging device provided in a vehicle, and for example, a known CCD image sensor or CMOS image sensor can be used. The imaging unit 10 captures the periphery of the vehicle at a predetermined time interval (for example, 1/15 s), and outputs the captured image to the information processing apparatus 11. The imaging target of the imaging unit 10 is the passenger's face in the passenger compartment and its peripheral part, and the imaging unit 10 is arranged so that at least the eyes of the passenger can be captured.

情報処理装置11は、図2に示されるように、CPU15と、RAM、ROM、フラッシュメモリ等の半導体メモリ(以下、メモリ16)と、を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。情報処理装置11の各種機能は、CPU15が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ16が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、情報処理装置11を構成するマイクロコンピュータの数は1つでも複数でもよい。このメモリ16には、後述する校正値テーブルが記憶される。   As shown in FIG. 2, the information processing apparatus 11 is mainly configured by a known microcomputer having a CPU 15 and a semiconductor memory (hereinafter, memory 16) such as a RAM, a ROM, and a flash memory. Various functions of the information processing apparatus 11 are realized by the CPU 15 executing a program stored in a non-transitional physical recording medium. In this example, the memory 16 corresponds to a non-transitional tangible recording medium that stores a program. Further, by executing this program, a method corresponding to the program is executed. Note that the number of microcomputers constituting the information processing apparatus 11 may be one or plural. The memory 16 stores a calibration value table to be described later.

情報処理装置11は、CPU15がプログラムを実行することで実現される機能の構成として、図1に示すように、顔検出部20と、視線計測・校正部30と、頭部姿勢計測部40と、個人認証・眼鏡判別部50と、校正値算出部60と、校正値記憶部70と、校正制御部80と、校正指標提示部90と、頭部姿勢提示部100と、を備える。なお、視線計測・校正部30が、視線計測部及び校正部に相当する。また、個人認証・眼鏡判別部50が、個人認証部及び眼鏡判別部に相当する。   As shown in FIG. 1, the information processing apparatus 11 includes a face detection unit 20, a line-of-sight measurement / calibration unit 30, and a head posture measurement unit 40 as functions configured by the CPU 15 executing a program. A personal authentication / glasses determination unit 50, a calibration value calculation unit 60, a calibration value storage unit 70, a calibration control unit 80, a calibration index presentation unit 90, and a head posture presentation unit 100. The line-of-sight measurement / calibration unit 30 corresponds to a line-of-sight measurement unit and a calibration unit. The personal authentication / glasses determination unit 50 corresponds to a personal authentication unit and a glasses determination unit.

情報処理装置11を構成するこれらの要素を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の要素について、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現してもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現してもよい。   The technique for realizing these elements constituting the information processing apparatus 11 is not limited to software, and some or all of the elements may be realized using one or a plurality of hardware. For example, when the above function is realized by an electronic circuit that is hardware, the electronic circuit may be realized by a digital circuit including a large number of logic circuits, an analog circuit, or a combination thereof.

ディスプレイ13は、画像を表示可能である液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等の表示画面を有する装置である。
ランプ14は、LED発光素子などを備える光を照射する装置であって、車室内又は車室外にて間隔を空けて複数配置されている。なおランプ14が配置される位置は特に限定されないが、ルームミラー、サイドミラーなど、車両の運転者が視認する機会の多い場所に設定することもできる。
The display 13 is a device having a display screen such as a liquid crystal display or an organic EL display capable of displaying an image.
The lamp 14 is a device that emits light including an LED light emitting element and the like, and a plurality of lamps 14 are arranged at intervals in the vehicle interior or the exterior of the vehicle interior. The position at which the lamp 14 is disposed is not particularly limited, but may be set to a place where there are many opportunities for the driver of the vehicle to view such as a rearview mirror or a side mirror.

[1−2.処理]
本実施形態の視線計測システム1における情報処理装置11は、被検者ごとの個体差により生じる視線計測の誤差を低減するため、公知の手法により視線計測を行い、その後に誤差低減のための校正を行う。視線を校正するための計算式に用いられる校正値は、被検者ごとに、また被検者の頭部の姿勢(以下、頭部姿勢)ごとに予め取得される。
[1-2. processing]
The information processing apparatus 11 in the line-of-sight measurement system 1 according to the present embodiment performs line-of-sight measurement by a known method and then calibrates to reduce the error in order to reduce errors in line-of-sight measurement caused by individual differences for each subject. I do. The calibration value used in the calculation formula for calibrating the line of sight is acquired in advance for each subject and for each posture of the subject's head (hereinafter, head posture).

<視線計測の概要>
本実施形態では、まず、公知の手法を用いて、被検者の顔が撮影された撮影画像から視線を計測する。視線とは、例えば、眼球等の位置を基準とした視線が向く角度、所定の平面において被検者が注視する位置の座標、眼球等の位置を基準とした直線、などにより表すことができる。本実施形態では、眼球等の位置と、その位置を基準とした視線が向く角度を用いる。もちろん、他のパラメータを用いて視線を表す構成であってもよい。
<Outline of eye gaze measurement>
In the present embodiment, first, a line of sight is measured from a captured image obtained by capturing a face of a subject using a known method. The line of sight can be represented by, for example, an angle at which the line of sight faces the position of the eyeball or the like, coordinates of a position where the subject gazes on a predetermined plane, a straight line based on the position of the eyeball, or the like. In the present embodiment, the position of the eyeball or the like and the angle at which the line of sight is based on the position are used. Of course, the configuration may be such that the line of sight is expressed using other parameters.

本実施形態では、撮像部10の撮影画像から、眼の特徴点として基準点と動点とを抽出する。基準点とは視線を変化させても移動しにくい点であり、例えば目頭とすることができる。動点とは視線を変化させたときに移動する点であり、例えば虹彩とすることができる。そして、基準点と動点との位置関係から、視線を算出する。基準点としては、目頭、目尻、照射した光の角膜での反射光であるプルキニエ像などを利用することができる。   In the present embodiment, a reference point and a moving point are extracted from the captured image of the imaging unit 10 as eye feature points. The reference point is a point that is difficult to move even when the line of sight is changed, and can be, for example, the eye. The moving point is a point that moves when the line of sight is changed, and can be, for example, an iris. Then, the line of sight is calculated from the positional relationship between the reference point and the moving point. As the reference point, it is possible to use the Purkinje image, which is the reflected light from the cornea of the eyes, the corners of the eyes, and the irradiated light.

また別の手法としては、赤外線を眼に照射して角膜反射を赤外線カメラで撮影し、瞳孔との位置関係に基づいて視線を算出することもできる。即ち、視線を検出する方法自体は、公知の様々な方法を用いることができる。   Another method is to irradiate the eye with infrared rays and photograph the corneal reflection with an infrared camera, and calculate the line of sight based on the positional relationship with the pupil. That is, various known methods can be used as the method for detecting the line of sight.

なお、ここで計測される視線は、頭部姿勢の相違により生じる誤差の低減を考慮していない値である。
このように公知の手法により算出された視線を、より正確な視線に校正するため、頭部姿勢に応じた校正値を用いる所定の計算式により校正を行う。校正の具体的な内容については後述する。
Note that the line of sight measured here is a value that does not take into account the reduction in error caused by the difference in head posture.
Thus, in order to calibrate the line of sight calculated by a known method to a more accurate line of sight, calibration is performed by a predetermined calculation formula using a calibration value corresponding to the head posture. Specific contents of the calibration will be described later.

<校正値算出処理>
情報処理装置11のCPU15が実行する校正値算出処理について、図3のフローチャートを用いて説明する。この校正値算出処理は、例えば、搭乗者により校正値を算出する指示がなされた場合、一例としてはその指示のためのスイッチ操作が行われた場合に開始される。但し、搭乗者による指示以外を条件として開始してもよい。なお以下の説明においては、処理主体を情報処理装置11の上述した機能構成として説明する。
<Calibration value calculation process>
The calibration value calculation process executed by the CPU 15 of the information processing apparatus 11 will be described with reference to the flowchart of FIG. This calibration value calculation process is started, for example, when an instruction to calculate a calibration value is given by a passenger, for example, when a switch operation for the instruction is performed. However, it may be started on condition other than an instruction by the passenger. In the following description, the processing subject will be described as the functional configuration of the information processing apparatus 11 described above.

S10では、頭部姿勢提示部100は、ランプ14を用いて、被検者に対し、頭部姿勢を提示する。ここでいう頭部姿勢とは、被検者の頭の位置と顔を向ける方向である。顔を向ける方向のみを提示してもよい。この提示される頭部姿勢のことを、以下では、提示姿勢とも記載する。   In S <b> 10, the head posture presentation unit 100 presents the head posture to the subject using the lamp 14. The head posture here is a direction in which the position of the head of the subject and the face are directed. Only the direction in which the face is directed may be presented. Hereinafter, the presented head posture is also referred to as a presentation posture.

頭部姿勢提示部100は、図4に示されるように、複数のランプ14のうち、ランプ14aのみを点灯させる。また頭部姿勢提示部100は、ディスプレイ13に、そのランプ14が正面となるように被検者120の頭部を向ける旨の指示が示された画像を表示させる。   As shown in FIG. 4, the head posture presenting unit 100 turns on only the lamp 14 a among the plurality of lamps 14. Further, the head posture presenting unit 100 causes the display 13 to display an image showing an instruction to turn the head of the subject 120 so that the lamp 14 faces the front.

S20では、校正指標提示部90は、ディスプレイ13を用いて、校正指標を被検者に提示する。具体的には、校正指標提示部90は、図5に示されるように、ディスプレイ13に、表示される位置が予め定められた複数の校正指標122のうちのいずれか1つを、注目すべき指標であるとわかる態様で表示させる。例えば、注目すべき校正指標122を点滅させたり、他の校正指標122とは異なる色に変更したりすることが考えられる。また、注目すべき校正指標122のみ表示させる構成としてもよい。   In S20, the calibration index presenting unit 90 presents the calibration index to the subject using the display 13. Specifically, as shown in FIG. 5, the calibration index presenting unit 90 should pay attention to any one of a plurality of calibration indices 122 whose positions to be displayed on the display 13 are predetermined. It is displayed in an aspect that can be recognized as an index. For example, it is conceivable that the notable calibration index 122 blinks or is changed to a color different from the other calibration indices 122. Further, only the calibration index 122 to be noted may be displayed.

なお、後述するS80からS20に移行した場合には、同一の提示姿勢であるときにS20の処理にて既に表示された校正指標122以外の校正指標122を、注目すべき指標として表示させる。   Note that when the process proceeds from S80 to S20, which will be described later, the calibration index 122 other than the calibration index 122 already displayed in the process of S20 when the presentation posture is the same is displayed as a notable index.

S30では、顔検出部20は、撮像部10により撮影された被検者の頭部の撮影画像を取得する。この撮影画像は、被検者の目が撮影されたものとなる。
S40では、顔検出部20は、S30にて取得した撮影画像から顔を検出する。具体的には、撮影画像から濃淡の変化量などの特徴量を抽出し、予め学習された顔画像及び非顔画像の特徴量と比較することで顔の有無を判定する。撮影画像に顔が撮影されていると判定されれば、同様にして目・鼻・口などの顔器官を抽出する。
In S <b> 30, the face detection unit 20 acquires a captured image of the subject's head captured by the imaging unit 10. This captured image is an image of the subject's eyes.
In S40, the face detection unit 20 detects a face from the captured image acquired in S30. Specifically, the presence / absence of a face is determined by extracting a feature amount such as a shading change amount from a captured image and comparing it with the feature amount of a face image and a non-face image learned in advance. If it is determined that a face is photographed in the photographed image, facial organs such as eyes, nose and mouth are extracted in the same manner.

なお、顔及び顔器官の抽出方法は特に限定されず、撮影画像から顔及び顔器官を抽出する公知の様々な手法を採用することができる。例えば、(i)顔全体、眼、鼻などを個別に学習し、それぞれ検出する方法、Paul Viola and Michael J. Jones, ”Rapid Object Detection using a Boosted Cascade of Simple Features”, CVPR(2001)、(ii)顔器官点の配置と濃淡の相関を学習する方法、Cootes, T.F.,Edwards, G. J., Taylor, C. J. “Active Appearance Model”, ECCV(1998)、(iii)鼻の孔のような、顔の中央付近に2つ並んだ黒い塊、などの事前知識を利用する方法、特許第4765008号公報、などが例示される。   Note that a method for extracting a face and a facial organ is not particularly limited, and various known methods for extracting a face and a facial organ from a captured image can be employed. For example, (i) A method of individually learning and detecting the entire face, eyes, nose, etc., Paul Viola and Michael J. Jones, “Rapid Object Detection using a Boosted Cascade of Simple Features”, CVPR (2001), ( ii) A method of learning the correlation between the arrangement of facial organ points and light and shade, Cootes, TF, Edwards, GJ, Taylor, CJ “Active Appearance Model”, ECCV (1998), (iii) Facial, such as the nostril Examples include a method using prior knowledge such as two black blocks arranged near the center, and Japanese Patent No. 4765008.

S50では、頭部姿勢計測部40は、頭部姿勢を計測する。頭部姿勢計測部40は、S40にて取得された目・鼻・口などの配置から頭部姿勢を計測する。ここでいう頭部姿勢とは、頭部の3次元座標、roll角度(以下、ロール角)、pitch角度(以下、ピッチ角)、yaw角度(以下、ヨー角)などを含む情報である。なお、ロール角は首を傾げる方向の変位量であり、ピッチ角は頷く方向及びその反対方向の変位量であり、ヨー角は首を振る方向の変位量である。本実施形態では、頭部姿勢を、ピッチ角及びヨー角により特定する。   In S50, the head posture measurement unit 40 measures the head posture. The head posture measuring unit 40 measures the head posture from the arrangement of the eyes, nose, mouth, etc. acquired in S40. The head posture here is information including three-dimensional coordinates of the head, a roll angle (hereinafter, roll angle), a pitch angle (hereinafter, pitch angle), a yaw angle (hereinafter, yaw angle), and the like. The roll angle is the amount of displacement in the direction of tilting the neck, the pitch angle is the amount of displacement in the direction of turning and the opposite direction, and the yaw angle is the amount of displacement in the direction of swinging the neck. In the present embodiment, the head posture is specified by the pitch angle and the yaw angle.

なお、顔器官の位置から頭部姿勢を計測する方法は特に限定されず、頭部姿勢を計測する公知の様々な手法を採用することができる。例えば、3次元モデルとのマッチングにより頭部姿勢を取得することが考えられる。   The method for measuring the head posture from the position of the facial organ is not particularly limited, and various known methods for measuring the head posture can be employed. For example, it is conceivable to acquire the head posture by matching with a three-dimensional model.

S60では、校正制御部80は、最後のS10の後から現時点までの頭部姿勢の変動量が所定の閾値未満であるか否かを判断する。S20から後述するS70までの処理は、複数回繰り返し実行され、それにより同一の頭部姿勢であるときに異なる複数の校正指標122を見た被検者の眼の画像を取得する。仮に頭部姿勢が変動していれば、同一の頭部姿勢において異なる校正指標122を見た画像とはならない。そこで、被検者が校正指標122を注視する画像を、1つの頭部姿勢における全ての校正指標122について取得する前に頭部姿勢が所定の閾値以上変化していれば、画像を撮り直し、校正をやり直す。なお、頭部姿勢が変動してしまうと、後述する補間の精度が低下する。   In S60, the calibration control unit 80 determines whether or not the fluctuation amount of the head posture from the time after the last S10 to the current time is less than a predetermined threshold value. The processing from S20 to S70, which will be described later, is repeatedly executed a plurality of times, thereby acquiring images of the eyes of the subject who have seen a plurality of different calibration indices 122 when the head posture is the same. If the head posture fluctuates, an image in which different calibration indices 122 are viewed in the same head posture is not obtained. Therefore, if the head posture has changed more than a predetermined threshold before acquiring an image in which the subject gazes at the calibration index 122 for all the calibration indices 122 in one head posture, the image is retaken, Redo the calibration. Note that if the head posture fluctuates, the accuracy of interpolation described later decreases.

S60において、上記変動量が所定の閾値未満でなければ、処理がS10に戻る。一方、上記変動量が所定の閾値未満であれば、処理がS70に移行する。
S70では、視線計測・校正部30は、上述した公知の手法による視線計測を行う。ここで取得される視線のパラメータは、眼の位置の3次元座標、ピッチ角θ、及びヨー角φである。
If the fluctuation amount is not less than the predetermined threshold value in S60, the process returns to S10. On the other hand, if the variation is less than the predetermined threshold, the process proceeds to S70.
In S <b> 70, the line-of-sight measurement / calibration unit 30 performs line-of-sight measurement by the known method described above. The line-of-sight parameters acquired here are the three-dimensional coordinates of the eye position, the pitch angle θ, and the yaw angle φ.

S80では、校正制御部80は、S10にて提示された頭部姿勢について、予め設定された全ての校正指標122を網羅するようにS70までの処理を繰り返し行ったか否かを判定する。全ての校正指標122に対して上記処理を行っていれば、処理がS90に移行する。一方、全ての校正指標122に対して上記処理が行われていなければ、処理がS20に移行し、これまでに設定された校正指標122とは異なる校正指標122を提示してS70までの処理を実行する。   In S80, the calibration control unit 80 determines whether or not the processing up to S70 has been repeated for the head posture presented in S10 so as to cover all the preset calibration indices 122. If the above processing is performed for all the calibration indices 122, the processing proceeds to S90. On the other hand, if the above processing has not been performed for all the calibration indexes 122, the processing moves to S20, presents the calibration indexes 122 different from the calibration indexes 122 set so far, and performs the processing up to S70. Run.

S90では、校正値算出部60は、S70にて取得した視線と、校正指標122の位置から算出される正確な視線と、に基づいて校正値を算出する。
正確な視線とは、S50にて取得した頭部姿勢に基づいて算出される眼の位置から校正指標122を見たときの視線であって、ピッチ角と、ヨー角をそれぞれθ、φとする。S70にて取得した視線のパラメータをθ、φとすると、θ、φは以下の式で表すことができる。
式1:θ=p・θ+p
式2:φ=p・φ+p
上述したp、pが校正値である。この校正値は、図6に示される校正値テーブルに登録して保持される。なお、テーブル中のθ、θ…は頭部姿勢のピッチ角であり、φ、φ…は頭部姿勢のヨー角である。つまり、このテーブルには頭部姿勢に応じた校正値が登録される。
In S90, the calibration value calculation unit 60 calculates a calibration value based on the line of sight acquired in S70 and the accurate line of sight calculated from the position of the calibration index 122.
The accurate line of sight is the line of sight when the calibration index 122 is viewed from the eye position calculated based on the head posture acquired in S50, and the pitch angle and the yaw angle are set to θ A and φ A , respectively. And If the line-of-sight parameters acquired in S70 are θ B and φ B , θ A and φ A can be expressed by the following equations.
Formula 1: θ A = p 1 · θ B + p 2
Formula 2: φ A = p 1 · φ B + p 2
The aforementioned p 1 and p 2 are calibration values. This calibration value is registered and held in the calibration value table shown in FIG. In the table, θ 1 , θ 2 ... Are the pitch angles of the head posture, and φ 1 , φ 2 ... Are the yaw angles of the head posture. That is, calibration values corresponding to the head posture are registered in this table.

S100では、校正値記憶部70は、S90にて算出した校正値を上述した校正値テーブルに登録することによって、メモリ16により構成される、情報を記憶可能な記憶領域に記憶させて保存する。校正値記憶部70が、記憶部に相当する。   In S100, the calibration value storage unit 70 stores the calibration value calculated in S90 in the above-described calibration value table, thereby storing and storing the information configured by the memory 16 in a storage area where information can be stored. The calibration value storage unit 70 corresponds to a storage unit.

S110では、校正制御部80は、予め設定された全ての頭部姿勢を網羅するように、校正値の算出及び保存が繰り返し行われたか否かを判定する。
全ての頭部姿勢に対して上記処理を行っていれば、処理がS120に移行する。一方、全ての頭部姿勢に対して上記処理が行われていなければ、処理がS10に移行し、図7に示されるように、ランプ14aとはことなるランプ、例えばランプ14bを点灯してこれまでとは異なる提示姿勢にてS20以下の処理を繰り返す。図7の例では、図5の例と比べて、頭部のヨー角が変化している。
In S110, the calibration control unit 80 determines whether or not the calibration value has been repeatedly calculated and stored so as to cover all preset head postures.
If the above process is performed for all head postures, the process proceeds to S120. On the other hand, if the above processing has not been performed for all the head postures, the processing proceeds to S10, and as shown in FIG. 7, a lamp different from the lamp 14a, for example, the lamp 14b is turned on. The processing from S20 onward is repeated with a presentation posture different from the above. In the example of FIG. 7, the yaw angle of the head is changed compared to the example of FIG.

S120では、個人認証・眼鏡判別部50は、これまでに撮影した被検者の画像に基づいてメモリ16に記憶されるデータベースへの顔特徴量の登録を行う。このデータベースには顔器官の特徴量が、生成された校正値テーブルと対応付けて登録される。なお、被検者個人を認証するための具体的な方法は特に限定されない。例えば、被検者の撮影画像そのものを記憶して比較する方法や、顔器官の配置を組み合わせて学習する方法などを用いることもできる。   In S120, the personal authentication / glasses discriminating unit 50 registers the facial feature amount in the database stored in the memory 16 based on the images of the subject photographed so far. In this database, feature quantities of facial organs are registered in association with the generated calibration value table. In addition, the specific method for authenticating a subject individual is not specifically limited. For example, it is possible to use a method of storing and comparing captured images of the subject themselves, a method of learning by combining the arrangement of facial organs, and the like.

<校正処理>
情報処理装置11のCPU15が実行する校正処理について、図8のフローチャートを用いて説明する。この校正処理は、例えば車両の走行が開始された場合に開始される。
<Calibration process>
The calibration process executed by the CPU 15 of the information processing apparatus 11 will be described with reference to the flowchart of FIG. This calibration process is started, for example, when the vehicle starts to travel.

S210では、顔検出部20は、撮像部10により撮影された搭乗者の頭部の撮影画像を取得する。
S220では、顔検出部20は、S210にて取得した撮影画像から顔を検出する。撮影画像に顔が撮影されていると判定されれば、目・鼻・口などの顔器官を抽出する。具体的な処理は校正値算出処理のS40と同様である。
In S <b> 210, the face detection unit 20 acquires a photographed image of the passenger's head photographed by the imaging unit 10.
In S220, the face detection unit 20 detects a face from the captured image acquired in S210. If it is determined that a face is photographed in the photographed image, facial organs such as eyes, nose and mouth are extracted. The specific process is the same as S40 of the calibration value calculation process.

S230では、個人認証・眼鏡判別部50は、個人認証を行う。ここでは、目・鼻・口などの顔器官周辺において、メモリ16に記憶されるデータベースに登録された個人毎の特徴量と比較して、登録された被検者の中から視線計測の対象である被検者を特定する。   In S230, the personal authentication / glasses discriminating unit 50 performs personal authentication. Here, in the vicinity of the facial organs such as eyes, nose, mouth, etc., compared with the individual feature values registered in the database stored in the memory 16, the registered subjects are subject to gaze measurement. Identify a subject.

S240では、校正制御部80は、S230において個人認証が成功したか否かを判定する。個人認証が成功している場合は、処理がS250に移行する。一方、個人認証が成功していない場合は、処理がS310に移行する。   In S240, the calibration control unit 80 determines whether or not the personal authentication is successful in S230. If the personal authentication is successful, the process proceeds to S250. On the other hand, if the personal authentication is not successful, the process proceeds to S310.

S250では、個人認証・眼鏡判別部50は、被検者が眼鏡を掛けているか否かを判別する。ここでは、目周辺の画像特徴量を予め登録された眼鏡の特徴量と比較することで眼鏡の状態を判別する。眼鏡の有無を判定する方法は特に限定されず、公知の様々な手法を用いることができる。   In S250, the personal authentication / glasses determination unit 50 determines whether the subject is wearing glasses. Here, the state of the glasses is determined by comparing the image feature amount around the eyes with the pre-registered spectacle feature amount. The method for determining the presence or absence of glasses is not particularly limited, and various known methods can be used.

S260では、校正制御部80は、S250において眼鏡判別が成功したか否か、即ち眼鏡を掛けているか否かを判定する。眼鏡判別が成功している場合、即ち眼鏡を掛けている場合は、処理がS270に移行する。一方、眼鏡判別が成功していない場合、即ち眼鏡を掛けていない場合は、処理がS300に移行する。   In S260, the calibration control unit 80 determines whether or not the glasses have been successfully determined in S250, that is, whether or not glasses are being worn. If the eyeglass determination is successful, that is, if the eyeglasses are worn, the process proceeds to S270. On the other hand, if the eyeglass determination is not successful, that is, if the eyeglasses are not worn, the process proceeds to S300.

S270では、頭部姿勢計測部40は、頭部姿勢を計測する。具体的な処理は校正値算出処理のS50と同様である。
S280では、校正制御部80は、メモリ16に記憶された、S240にて認証された被検者の校正値テーブルから、S270により特定された頭部姿勢に対応する校正値を読み出す。
In S270, the head posture measurement unit 40 measures the head posture. The specific process is the same as S50 of the calibration value calculation process.
In S280, the calibration control unit 80 reads a calibration value corresponding to the head posture specified in S270 from the calibration value table of the subject authenticated in S240 stored in the memory 16.

また頭部姿勢は、上述したように、ピッチ角及びヨー角で示されるが、校正値テーブルにそのピッチ角及びヨー角に合致する校正値がない場合がある。よって、校正値テーブルに登録される値を用いて、頭部姿勢が登録されていないピッチ角及びヨー角の場合に用いる校正値を補間する。補間の方法は特に限定されない。例えば、線形補間を行ってもよいし、最近傍補間を行ってもよい。また、それらを組み合わせてもよい。   Further, as described above, the head posture is indicated by the pitch angle and the yaw angle, but there may be no calibration value in the calibration value table that matches the pitch angle and the yaw angle. Therefore, using the values registered in the calibration value table, the calibration values used in the case of the pitch angle and yaw angle for which the head posture is not registered are interpolated. The interpolation method is not particularly limited. For example, linear interpolation or nearest neighbor interpolation may be performed. Moreover, you may combine them.

S290では、視線計測・校正部30は、視線計測及び校正を行う。具体的には、まず、S70と同様に、公知の手法による視線計測を行い、ピッチ角θと、ヨー角φを算出する。そして、それらの角度θ及びφに対応する、校正値テーブルのパラメータ、又は補間したパラメータを用いて、上述した式1、式2を用いて校正を行う。これにより、誤差を低減した視線を取得することができる。このS290の後、本処理を終了する。   In S290, the line-of-sight measurement / calibration unit 30 performs line-of-sight measurement and calibration. Specifically, first, similarly to S70, line-of-sight measurement is performed by a known method, and the pitch angle θ and the yaw angle φ are calculated. Then, calibration is performed using the above-described formulas 1 and 2 using the calibration value table parameters or the interpolated parameters corresponding to the angles θ and φ. Thereby, it is possible to acquire a line of sight with reduced error. After this S290, this process ends.

S300では、視線計測・校正部30は、視線計測及び校正を行う。但し、視線計測はS290と同様であるが、S290とは異なり、用いる校正値を頭部姿勢ごとに変更することなく、代表的な1つの校正値のみを用いて校正を行う。代表となる校正値は、例えば、被検者が図5のように顔の正面の方向から視線を大きく傾けている場合の値を用いることができるが、これに限られない。   In S300, the line-of-sight measurement / calibration unit 30 performs line-of-sight measurement and calibration. However, the line-of-sight measurement is the same as S290, but unlike S290, calibration is performed using only one representative calibration value without changing the calibration value to be used for each head posture. As the representative calibration value, for example, a value obtained when the subject inclines his / her line of sight from the front of the face as shown in FIG. 5 can be used, but is not limited thereto.

なお、用いる校正値は1つに限定されない。例えば、顔の向く方向が左右や上下のいずれかによって校正値を変更する構成であってもよい。なお、ここで用いられる校正値が、所定の校正値に相当する。   Note that the calibration value used is not limited to one. For example, the configuration may be such that the calibration value is changed depending on whether the direction in which the face faces is left or right or up and down. The calibration value used here corresponds to a predetermined calibration value.

S310では、視線計測・校正部30は、視線計測を行う。このS310では、視線の校正は行わない。
[1−3.効果]
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
In S310, the line-of-sight measurement / calibration unit 30 performs line-of-sight measurement. In S310, the line of sight is not calibrated.
[1-3. effect]
According to the embodiment detailed above, the following effects can be obtained.

(1a)本実施形態では、視線計測・校正部30が、頭部姿勢に応じた校正値を用いる所定の計算式により計測された視線を校正する。よって、頭部姿勢が異なることに起因して生じる誤差を低減することができる。   (1a) In this embodiment, the line-of-sight measurement / calibration unit 30 calibrates the line of sight measured by a predetermined calculation formula using a calibration value corresponding to the head posture. Therefore, it is possible to reduce errors that occur due to different head postures.

特に、被検者が眼鏡を掛けている場合には、眼鏡のレンズの屈折によって撮影画像における眼の形状が変化するが、その変化量は頭部姿勢により変化する。そのため、頭部姿勢によって視線計測の誤差が大きくなりやすいという問題があるが、視線計測システム1は、頭部姿勢ごとに準備された校正値を用いて校正を行うことができるため、そのような誤差を低減することができる。   In particular, when the subject wears spectacles, the shape of the eye in the captured image changes due to refraction of the lens of the spectacles, but the amount of change varies depending on the head posture. Therefore, there is a problem that an error in gaze measurement tends to increase depending on the head posture, but the gaze measurement system 1 can calibrate using a calibration value prepared for each head posture. The error can be reduced.

(1b)本実施形態では、被検者が眼鏡を掛けている場合には頭部姿勢に応じた校正値で校正を行う一方、被検者が眼鏡を掛けていない場合には、1つ又は比較的少数の校正値を用いて校正を行う。眼鏡を掛けていない場合は、頭部姿勢に応じた誤差が比較的小さいので、上記視線計測システム1であれば、誤差の増加を抑制しつつ、視線計測システム1の処理負荷の増加を抑制することができる。   (1b) In the present embodiment, when the subject is wearing glasses, calibration is performed with a calibration value corresponding to the head posture, while when the subject is not wearing glasses, one or Calibrate using a relatively small number of calibration values. When glasses are not worn, the error corresponding to the head posture is relatively small. Therefore, with the eye gaze measurement system 1, an increase in the processing load of the eye gaze measurement system 1 is suppressed while suppressing an increase in the error. be able to.

(1c)本実施形態では、データベースに登録された被検者ごとの校正値を、個人認証・眼鏡判別部50の認証結果に基づいて読み出して使用する。よって、被検者それぞれに適切な校正値を用いることができ、また、既に校正値の取得が行われた被検者が校正値を取得するための作業を頻繁に行う必要がなく都合がよい。   (1c) In this embodiment, the calibration value for each subject registered in the database is read out and used based on the authentication result of the personal authentication / glasses discriminating unit 50. Therefore, it is possible to use an appropriate calibration value for each subject, and it is convenient that the subject who has already acquired the calibration value does not need to frequently perform work for acquiring the calibration value. .

[2.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
[2. Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this indication was described, this indication is not limited to the above-mentioned embodiment, and can carry out various modifications.

(2a)上記実施形態では、校正値を取得する場合には、眼鏡を掛けているか否かを考慮しない構成を例示したが、眼鏡を掛けていないときには頭部姿勢ごとの校正値が必ずしも必要ではないため、眼鏡の有無に応じて取得する校正値が変化するように構成されていてもよい。   (2a) In the above embodiment, when the calibration value is acquired, the configuration not considering whether or not glasses are worn is exemplified. However, when glasses are not worn, calibration values for each head posture are not necessarily required. Therefore, the calibration value acquired according to the presence or absence of glasses may be configured to change.

図9のフローチャートを用いて、眼鏡の有無に応じて取得する校正値が変化する校正値算出処理について説明する。
本処理において、S410〜S460は、校正処理のS210〜S260と同様の処理であるため、説明を割愛する。なお、S440において個人認証が成功していないと判定された場合には、本処理を終了する。
A calibration value calculation process in which the calibration value acquired according to the presence or absence of glasses changes will be described using the flowchart of FIG.
In this process, S410 to S460 are the same processes as S210 to S260 of the calibration process, and thus description thereof is omitted. If it is determined in S440 that the personal authentication has not been successful, this process ends.

S460において、判別が成功していれば、即ち被検者が眼鏡を掛けていると判定されれば、処理がS470に移行する。一方、判別が成功していなければ、処理がS480に移行する。   If the determination is successful in S460, that is, if it is determined that the subject is wearing glasses, the process proceeds to S470. On the other hand, if the determination is not successful, the process proceeds to S480.

S470では、CPU15は、図3の校正値算出処理のS10〜S110を実行して頭部姿勢ごとの校正値を取得し、その後、処理が終了する。
S480では、CPU15は、図3の校正値算出処理のS20〜S100を実行し、その後、処理が終了する。つまり、眼鏡を掛けていない場合は、1つの姿勢についてのみ校正値を取得する。
In S470, the CPU 15 executes S10 to S110 of the calibration value calculation process of FIG. 3 to acquire a calibration value for each head posture, and then the process ends.
In S480, the CPU 15 executes S20 to S100 of the calibration value calculation process of FIG. 3, and then the process ends. That is, when glasses are not worn, a calibration value is acquired for only one posture.

このような校正値算出処理であれば、被検者が眼鏡を掛けている場合には頭部姿勢ごとに校正値を取得し、被検者が眼鏡を掛けていない場合には1つの頭部姿勢についての校正値を取得することができる。なおS480においては、2つ以上の頭部姿勢について校正値を取得するように構成されていてもよい。   With such a calibration value calculation process, a calibration value is acquired for each head posture when the subject is wearing glasses, and one head is used when the subject is not wearing glasses. A calibration value for the posture can be acquired. In S480, the calibration value may be acquired for two or more head postures.

(2b)上記実施形態では、眼鏡を掛けていない場合には1つ又は少数の校正値を用いて視線の校正を行う構成を例示した。しかしながら、眼鏡を掛けていない場合にも、頭部姿勢ごとに取得された校正値を用いて視線の校正を行ってもよい。その場合には、より高精度な視線校正を行うことができる。また、眼鏡を掛けていない場合には、校正を行わないように構成されていてもよい。   (2b) In the above embodiment, the configuration in which the line of sight is calibrated using one or a small number of calibration values when glasses are not worn is illustrated. However, even when glasses are not worn, the line of sight may be calibrated using the calibration values acquired for each head posture. In that case, more accurate line-of-sight calibration can be performed. Moreover, when not wearing glasses, it may be configured not to perform calibration.

(2c)複数の頭部姿勢の全てについて同じ校正指標を用いて校正値を取得する必要はなく、少なくとも一部の頭部姿勢について、対応する校正指標を他の頭部姿勢の場合と異ならせてもよい。換言すると、頭部姿勢ごとに、測定する校正指標の位置が設定されていてもよい。   (2c) It is not necessary to obtain a calibration value using the same calibration index for all of the plurality of head postures, and at least a part of the head postures, the corresponding calibration indexes are different from those of other head postures. May be. In other words, the position of the calibration index to be measured may be set for each head posture.

例えば、図10の場合には、被検者から見て最も右側の校正指標122は非常に視認しづらいため、このような頭部姿勢で視認する可能性が低いと考えられる。よって、上記の頭部姿勢において上述した校正指標122を測定しないことで、被検者の負担の低減、処理負荷の低減、及び校正値の登録に必要な記憶領域の低減を実現することができる。   For example, in the case of FIG. 10, the rightmost calibration index 122 viewed from the subject is very difficult to visually recognize, so it is considered that the possibility of visual recognition in such a head posture is low. Therefore, by not measuring the calibration index 122 described above in the above-mentioned head posture, it is possible to reduce the burden on the subject, reduce the processing load, and reduce the storage area necessary for registering the calibration value. .

(2d)上記実施形態では、頭部姿勢の提示を、ランプ14を用いて実行する構成を例示したが、ディスプレイ13に表示される特定の表示を用いて実行してもよい。例えば、ディスプレイ13に頭部姿勢の提示となる画像表示を行ってもよい。この画像表示は、視線校正用の指標と同一の表示であってもよい。   (2d) In the above embodiment, the configuration in which the presentation of the head posture is executed using the lamp 14 is exemplified, but it may be executed using a specific display displayed on the display 13. For example, the display 13 may display an image for presenting the head posture. This image display may be the same display as the index for line-of-sight calibration.

また上記実施形態では、校正指標122をディスプレイ13に表示させる構成を例示したが、ディスプレイ13以外の要素を用いて校正指標の表示を実現してもよい。例えば、ランプ14のいずれかを点灯させてその点を校正指標として用いてもよい。また音声により頭部姿勢や校正指標を指示する構成としてもよい。ランプ14の配置場所や音声による指示を行う場合には、車室内外の既存物体、例えばミラー、インストルメントパネル、シートなどの位置を基準とすることができる。   In the above-described embodiment, the configuration in which the calibration index 122 is displayed on the display 13 is illustrated. However, the display of the calibration index may be realized using an element other than the display 13. For example, any one of the lamps 14 may be turned on and the point may be used as a calibration index. Moreover, it is good also as a structure which instruct | indicates a head posture and a calibration parameter | index with an audio | voice. When an instruction is given by the location of the lamp 14 or by voice, the position of an existing object inside or outside the vehicle, such as a mirror, an instrument panel, or a seat, can be used as a reference.

(2e)上記実施形態では、頭部姿勢を特定するパラメータとして、ピッチ角及びヨー角を用いる構成を例示したが、それら以外のパラメータを用いる構成であってもよい。例えば、頭部や顔器官の3次元座標、ロール角、ピッチ角、ヨー角の少なくとも1つを用いて頭部姿勢を特定することができる。   (2e) In the above embodiment, the configuration using the pitch angle and the yaw angle as the parameters for specifying the head posture is exemplified, but a configuration using parameters other than these may be used. For example, the head posture can be specified using at least one of the three-dimensional coordinates of the head and facial organs, the roll angle, the pitch angle, and the yaw angle.

なお頭部姿勢を特定するパラメータの数が3つ以上になれば、図6のような、2次元の校正値テーブルのみでは全ての校正値を登録できない。よって、例えばロール角、ピッチ角、ヨー角の3つにより頭部姿勢を示す場合には、ロール角ごとに図6のような校正値テーブルを準備することが考えられる。   If the number of parameters specifying the head posture is three or more, not all calibration values can be registered with only a two-dimensional calibration value table as shown in FIG. Therefore, for example, when the head posture is indicated by three roll angles, pitch angles, and yaw angles, it is conceivable to prepare a calibration value table as shown in FIG. 6 for each roll angle.

(2f)上記実施形態では、視線を表すパラメータとして、眼の三次元座標、視線のピッチ角θ及びヨー角φを用いる構成を例示したが、それら以外のパラメータを用いる構成であってもよい。   (2f) In the above-described embodiment, the configuration using the three-dimensional eye coordinates, the pitch angle θ of the line of sight, and the yaw angle φ as the parameters representing the line of sight is illustrated, but a configuration using parameters other than those may be used.

(2g)上記実施形態においては、公知の手法により撮影画像から視線を検出し、さらに校正のための式と頭部姿勢ごとの校正値を用いて校正を行う構成を例示した。しかしながら、校正された視線を計測する方法は、上記実施形態の構成に限定されない。   (2g) In the above embodiment, a configuration is illustrated in which a line of sight is detected from a captured image by a known method, and calibration is performed using a calibration formula and a calibration value for each head posture. However, the method of measuring the calibrated line of sight is not limited to the configuration of the above embodiment.

例えば、校正に用いる式は、上述した式1、式2に限られず、頭部姿勢に応じた校正値を用いることができる様々な式を適用することができる。
また視線を、視線ベクトルと、例えばディスプレイ13の表示画面である平面と、の交点の座標で示す場合において、その交点の座標を2次元の平面座標としたときに、上述した式1,2のような1次式で補正をすることも考えられる。
For example, the equations used for calibration are not limited to Equations 1 and 2 described above, and various equations that can use calibration values according to the head posture can be applied.
Further, when the line of sight is indicated by the coordinates of the intersection of the line of sight vector and, for example, the plane which is the display screen of the display 13, when the coordinates of the intersection are the two-dimensional plane coordinates, It is also conceivable to correct with such a linear expression.

また、画像から視線計測を行う際に用いる計算式と、校正に用いる計算式と、をまとめて1つの計算式としてもよい。この場合にも、頭部姿勢に応じた校正値を用いて計算式を修正することで、頭部姿勢に応じた校正がなされた精度の高い視線を出力することができる。   Further, the calculation formula used when performing eye gaze measurement from the image and the calculation formula used for calibration may be combined into one calculation formula. Also in this case, by correcting the calculation formula using the calibration value corresponding to the head posture, it is possible to output a highly accurate line of sight that has been calibrated according to the head posture.

(2h)図8のS230において、個人認証・眼鏡判別部50が被検者を認証できなかったときには、校正値算出処理により校正値を取得することを被検者に促すように構成されていてもよい。具体的には、ディスプレイ13にその旨を表示したり、スピーカによりその旨を音声出力したりすることが考えられる。   (2h) When the personal authentication / glasses discriminating unit 50 cannot authenticate the subject in S230 of FIG. 8, the subject is prompted to obtain a calibration value by the calibration value calculation process. Also good. Specifically, it is conceivable to display the fact on the display 13 or to output the sound through a speaker.

(2i)上記実施形態では、図8のS230における個人認証では、眼鏡の有無を判別せずに個人認証を行う構成を例示したが、眼鏡を掛けている場合と掛けていない場合とで異なる被検者であるとして扱うように構成されていてもよい。その場合には、図3のS120にて顔特徴量を登録する際に、眼鏡の有無も合わせて登録するように構成することができる。   (2i) In the above embodiment, the personal authentication in S230 in FIG. 8 illustrates the configuration in which the personal authentication is performed without determining the presence or absence of the glasses. However, the subject is different depending on whether the glasses are worn or not. You may be comprised so that it may treat as an examiner. In that case, when registering the face feature amount in S120 of FIG. 3, it is possible to register the presence or absence of glasses.

(2j)上記実施形態では、予め定められた全ての提示姿勢と全ての校正指標122について校正値を算出する構成を例示した。ここで、被検者の負担低減のために、上述したように全ての校正値を算出するモードとは別に、一部の頭部姿勢でのみ校正値を取得すればよい簡易モードを有する構成としてもよい。簡易モードにおいて、実際に取得していない校正値は、既に取得した校正値から推定したり、既に取得した校正値をそのまま用いたりすることが考えられる。   (2j) In the above embodiment, the configuration in which the calibration values are calculated for all the predetermined presentation postures and all the calibration indices 122 is exemplified. Here, in order to reduce the burden on the subject, as described above, apart from the mode for calculating all the calibration values as described above, the configuration has a simple mode in which the calibration values only need to be acquired in some head postures. Also good. In the simple mode, a calibration value that is not actually acquired can be estimated from the already acquired calibration value, or the already acquired calibration value can be used as it is.

上述した簡易モードを有する構成においては、さらに、被検者又は搭乗者の指示、あるいは視線計測システム1からの提案により、校正値を取得していない頭部姿勢について実際に校正値を取得するように構成することができる。被検者等による指示とは、例えば、校正値取得を開始するスイッチを被検者等が押すことが該当する。このスイッチは、視線検出の精度が低いと被検者等が認識した場合に押すことができる。   In the configuration having the simple mode described above, the calibration value is actually acquired for the head posture for which the calibration value has not been acquired by the instruction of the subject or the passenger or the proposal from the line-of-sight measurement system 1. Can be configured. The instruction by the subject or the like corresponds to, for example, that the subject or the like presses a switch for starting the calibration value acquisition. This switch can be pressed when the subject or the like recognizes that the accuracy of eye-gaze detection is low.

また視線計測システム1からの提案とは、例えば、簡易モードで校正値を取得していない頭部姿勢を被検者が取る頻度が高い場合や累積時間が長い場合、又は計測された視線を用いた入力操作のミスの頻度が高い場合などに、視線計測システム1が校正値の取得を促すことが該当する。入力操作のミスの頻度が高い場合とは、例えば、視線により入力操作を行うアプリケーションにおいて、入力をやり直す操作の頻度が高い場合や、入力に掛かる時間が長い場合が該当する。   In addition, the proposal from the line-of-sight measurement system 1 is, for example, when the subject takes a head posture for which a calibration value has not been acquired in the simple mode, when the accumulated time is long, or when the measured line of sight is used. This corresponds to the case where the line-of-sight measurement system 1 prompts the acquisition of the calibration value when the frequency of input operation mistakes is high. The case where the frequency of mistakes in the input operation is high corresponds to, for example, a case where the frequency of the operation for redoing the input is high in an application that performs the input operation with a line of sight, or a case where the time required for the input is long.

(2k)校正値算出処理を必要とせず、被検者の運転操作中の動作等に基づいて校正値を取得するように構成されていてもよい。この場合には、被検者がその位置を注視していると想定される位置を校正指標とすることができる。例えば、被検者がスイッチ操作を行ったときのスイッチの位置を構成指標とすることができる。   (2k) The calibration value calculation process may not be required, and the calibration value may be acquired based on the operation during the driving operation of the subject. In this case, a position where the subject is assumed to be gazing at the position can be used as a calibration index. For example, the position of the switch when the subject performs the switch operation can be used as the configuration index.

(2l)本実施形態の視線計測システム1は、車両に搭載される構成を例示したが、車両に搭載されていない場面において用いられるものであってもよい。
(2m)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
(2l) Although the line-of-sight measurement system 1 of the present embodiment has been illustrated as being mounted on a vehicle, it may be used in a scene that is not mounted on the vehicle.
(2m) A plurality of functions of one constituent element in the above embodiment may be realized by a plurality of constituent elements, or a single function of one constituent element may be realized by a plurality of constituent elements. . Further, a plurality of functions possessed by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element, or one function realized by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element. Moreover, you may abbreviate | omit a part of structure of the said embodiment. In addition, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added to or replaced with the configuration of the other embodiment. In addition, all the aspects included in the technical idea specified from the wording described in the claims are embodiments of the present disclosure.

(2n)上述した情報処理装置11の他、当該情報処理装置11を構成要素とする視線計測システム1、当該情報処理装置11としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、視線校正方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。   (2n) In addition to the information processing apparatus 11 described above, a line-of-sight measurement system 1 including the information processing apparatus 11 as a constituent element, a program for causing a computer to function as the information processing apparatus 11, a semiconductor memory storing the program, and the like The present invention can also be realized in various forms such as a non-transition actual recording medium and a line-of-sight calibration method.

10…撮像部、11…情報処理装置、30…視線計測・校正部、40…頭部姿勢計測部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Imaging part, 11 ... Information processing apparatus, 30 ... Gaze measurement / calibration part, 40 ... Head posture measurement part

Claims (4)

被検者の頭部姿勢を計測するように構成された姿勢計測部(40)と、
少なくとも前記被検者の眼を撮影する撮像部(10)により撮影された撮影画像から前記被検者の視線を計測するように構成された視線計測部(30)と、
前記姿勢計測部により計測された前記頭部姿勢に応じた校正値を用いる所定の計算式により、前記視線計測部により計測された前記視線の校正を行うように構成された校正部(30)と、
前記被検者が眼鏡を掛けているか否かを判別する眼鏡判別部(50)と、を備え、
前記校正部は、前記眼鏡判別部により前記被検者が眼鏡を掛けていると判別された場合には、前記姿勢計測部により計測された前記頭部姿勢に応じた校正値を用いて前記校正を行い、前記眼鏡判別部により前記被検者が眼鏡を掛けていないと判別された場合には、所定の校正値を用いて前記校正を行う、情報処理装置(11)。
A posture measurement unit (40) configured to measure the head posture of the subject;
A line-of-sight measurement unit (30) configured to measure the line of sight of the subject from a captured image captured by an imaging unit (10) that captures at least the eye of the subject;
A calibration unit (30) configured to calibrate the line of sight measured by the line-of-sight measurement unit according to a predetermined calculation formula using a calibration value corresponding to the head posture measured by the posture measurement unit; ,
A glasses discriminating unit (50) for discriminating whether or not the subject is wearing glasses;
The calibration unit uses the calibration value according to the head posture measured by the posture measurement unit when the eyeglass discrimination unit determines that the subject is wearing glasses. An information processing apparatus (11) that performs the calibration using a predetermined calibration value when it is determined by the glasses determination unit that the subject does not wear glasses .
請求項1に記載の情報処理装置であって、
複数の前記校正値を記憶可能に構成された記憶部(70)と、
予め登録された複数の前記被検者の中から視線計測の対象である前記被検者を特定する個人認証部(50)と、を備え、
前記校正値は、複数の前記被検者それぞれについて、1つ以上の頭部姿勢ごとに予め取得され、前記記憶部に記憶された値であって、
前記校正部は、前記個人認証部により特定された前記被検者の、前記姿勢計測部により計測された前記頭部姿勢に応じた前記校正値を前記記憶部から読み出して前記校正を行う、情報処理装置。
The information processing apparatus according to claim 1 ,
A storage unit (70) configured to store a plurality of calibration values;
A personal authentication unit (50) for identifying the subject who is the subject of eye gaze measurement from among the plurality of subjects registered in advance,
The calibration value is a value that is acquired in advance for each of the one or more head postures and stored in the storage unit for each of the plurality of subjects.
The calibration unit performs the calibration by reading the calibration value corresponding to the head posture measured by the posture measurement unit of the subject specified by the personal authentication unit from the storage unit. Processing equipment.
請求項1又は請求項2に記載の情報処理装置であって、
前記頭部姿勢は、3次元座標、ロール角、ピッチ角、ヨー角、のうちの少なくともいずれか1つのパラメータを含む、情報処理装置。
The information processing apparatus according to claim 1 or 2 ,
The information processing apparatus, wherein the head posture includes at least one parameter of three-dimensional coordinates, a roll angle, a pitch angle, and a yaw angle.
コンピュータに、
被検者の頭部姿勢を計測するように構成された姿勢計測機能(40)と、
少なくとも前記被検者の眼を撮影する撮像部(10)により撮影された撮影画像から前記被検者の視線を計測するように構成された視線計測機能(30)と、
前記姿勢計測機能により計測された前記頭部姿勢に応じた校正値を用いる所定の計算式により、前記視線計測機能により計測された前記視線の校正を行うように構成された校正機能(30)と、
前記被検者が眼鏡を掛けているか否かを判別する眼鏡判別機能(50)と、を実現させるためのプログラムであって、
前記校正機能は、前記眼鏡判別機能により前記被検者が眼鏡を掛けていると判別された場合には、前記姿勢計測機能により計測された前記頭部姿勢に応じた校正値を用いて前記校正を行い、前記眼鏡判別機能により前記被検者が眼鏡を掛けていないと判別された場合には、所定の校正値を用いて前記校正を行うように構成される、プログラム。
On the computer,
A posture measurement function (40) configured to measure the head posture of the subject;
A line-of-sight measurement function (30) configured to measure the line of sight of the subject from a captured image captured by an imaging unit (10) that captures at least the eye of the subject;
A calibration function (30) configured to calibrate the line of sight measured by the line-of-sight measurement function according to a predetermined calculation formula using a calibration value corresponding to the head posture measured by the posture measurement function; ,
A program for realizing a glasses discriminating function (50) for discriminating whether or not the subject is wearing glasses,
The calibration function uses the calibration value corresponding to the head posture measured by the posture measurement function when the subject is determined to be wearing glasses by the glasses discrimination function. The program is configured to perform the calibration using a predetermined calibration value when it is determined by the glasses determination function that the subject does not wear glasses .
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