JP6943149B2 - Visual simulation equipment, visual simulation methods, and programs for visual simulation equipment - Google Patents
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Description
本発明は、視覚シミュレーション画像を作成する視覚シミュレーション装置、視覚シミュレーション画像を作成する視覚シミュレーション方法、及び視覚シミュレーション画像を作成する視覚シミュレーション装置のためのプログラムに関する。 The present invention relates to a visual simulation device that creates a visual simulation image, a visual simulation method that creates a visual simulation image, and a program for a visual simulation device that creates a visual simulation image.
人が有する視機能(視力、色覚、明度感覚、コントラスト感度、視野等)は、人夫々、固有のものであり、他の人と全く同じであることは稀である。これは、視機能は遺伝的要因及び後天的要因(加齢、疾病、事故等)の双方の影響を受けるからである。例えば、日本では男性人口の約5%、女性人口の0.2%が先天的色覚異常者であると言われている。先天的色覚異常者にあっては、日常で赤色と緑色との弁別を行うことが困難となっている。また、加齢性白内障に罹患することで、ものの見え方が悪化することがあり、白内障の罹患者は年齢にしたがって増加することが知られている。このように人のものの見え方は千差万別であり、たとえば交通信号や標識であっても人夫々に見え方が異なり、人によっては色を弁別し難いことがある。そこで、これまでに神経生理学研究や視覚心理学研究に基づいて、人の視覚(ものの見え方)をシミュレーションする技術が検討されてきた(例えば特許文献1−3、及び非特許文献1)。 The visual functions (visual acuity, color vision, lightness sensation, contrast sensitivity, visual field, etc.) possessed by a person are unique to each person and are rarely exactly the same as those of other people. This is because visual function is affected by both genetic and acquired factors (aging, illness, accidents, etc.). For example, in Japan, it is said that about 5% of the male population and 0.2% of the female population are congenital color blind. It is difficult for people with congenital color vision deficiency to distinguish between red and green on a daily basis. In addition, it is known that the appearance of things may be deteriorated by suffering from age-related cataract, and the number of people suffering from cataract increases with age. In this way, people's appearances vary widely. For example, even traffic signals and signs differ from person to person, and it may be difficult for some people to distinguish colors. Therefore, techniques for simulating human vision (how things look) have been studied based on neurophysiology research and visual psychology research (for example, Patent Documents 1-3 and Non-Patent Documents 1).
特許文献1には、色覚障害者が識別し易く、健常者に違和感を与えないカラー・ユニバーサルな色彩デザインを実現する技術について開示されている。特許文献2には、視覚状態を疑似体験するための視覚疑似体験装置について開示されている。特許文献3には、色覚異常者の色覚をシミュレーションして表示するのに用いられる画像信号処理装置について開示されている。非特許文献1には、2色覚者の色の見え方をシミュレーションする画像変換技術について開示されている。
Patent Document 1 discloses a technique for realizing a color universal color design that is easy for a person with color vision deficiency to identify and does not give a sense of discomfort to a healthy person. Patent Document 2 discloses a visual simulated experience device for simulating a visual state.
上述したように、人が有する視機能には、例えば視力、色覚、明度感覚、コントラスト感度、視野等のように複数種にわたって分類される。しかしながら、特許文献1−3に記載の技術、及び非特許文献1に記載の技術は、シミュレーションできる視機能が限定され、また、人夫々の視機能をシミュレーションすることまで想定されていない。 As described above, human visual functions are classified into a plurality of types such as visual acuity, color vision, lightness sensation, contrast sensitivity, visual field, and the like. However, the techniques described in Patent Documents 1-3 and the techniques described in Non-Patent Document 1 are limited in the visual functions that can be simulated, and are not supposed to simulate the visual functions of each person.
そこで、人夫々の視機能をシミュレーションすることが可能な技術が求められる。 Therefore, a technique capable of simulating the visual function of each person is required.
本発明に係る視覚シミュレーション装置の特徴構成は、視覚オブジェクトを見た被験者の脳波信号から取得された定常性視覚誘発電位信号の振幅変化に基づいて作成された脳波データベースと、前記被験者のうち視覚シミュレーションを行う対象者を設定する対象者設定部と、視覚シミュレーション対象のオリジナル画像を補正する前記対象者用の補正パラメータを前記脳波データベースから抽出する補正パラメータ抽出部と、前記オリジナル画像を前記対象者の一次視覚野で捉えられる画像である視覚野画像に変換する画像変換部と、前記視覚野画像と前記補正パラメータとに基づいて補正視覚野画像を生成する補正画像生成部と、前記補正視覚野画像から前記対象者の網膜で捉えられる自然画像に変換する自然画像変換部と、前記自然画像を表示する表示部と、を備えている点にある。 The feature configuration of the visual simulation apparatus according to the present invention is a brain wave database created based on the amplitude change of the stationary visual evoked potential signal acquired from the brain wave signal of the subject who viewed the visual object, and the visual simulation of the subjects. The target person setting unit that sets the target person to perform the visual simulation, the correction parameter extraction unit that extracts the correction parameter for the target person that corrects the original image of the visual simulation target from the brain wave database, and the original image of the target person. An image conversion unit that converts an image captured in the primary visual field into a visual field image, a correction image generation unit that generates a corrected visual field image based on the visual field image and the correction parameters, and the corrected visual field image. A natural image conversion unit that converts a natural image into a natural image captured by the subject's retina and a display unit that displays the natural image are provided.
このような特徴構成とすれば、対象者のものの見え方を脳波信号から取得された定常性視覚誘発電位信号の振幅変化に基づいてシミュレーションし、対象者以外の人に対象者のものの見え方を示すことができる。また、脳波信号から取得された定常性視覚誘発電位信号は、被験者の主観が入っているが、客観的にシミュレーションすることができる。このように、本視覚シミュレーション装置によれば、人夫々についての視機能をシミュレーションすることができ、対象とする人にとって見易いデザイン設計を支援することが可能となる。 With such a feature configuration, the appearance of the subject's thing is simulated based on the amplitude change of the stationary visual evoked potential signal acquired from the brain wave signal, and the appearance of the subject's thing is given to a person other than the subject. Can be shown. In addition, the stationary visual evoked potential signal acquired from the electroencephalogram signal contains the subjectivity of the subject, but can be objectively simulated. In this way, according to this visual simulation device, it is possible to simulate the visual function of each person, and it is possible to support a design design that is easy for the target person to see.
また、前記脳波データベースは視機能毎に作成され、前記補正画像生成部は、前記オリジナル画像から変換された前記視覚野画像に対して前記視機能毎の補正パラメータを重畳して前記補正視覚野画像を生成すると好適である。 Further, the electroencephalogram database is created for each visual function, and the corrected image generation unit superimposes a correction parameter for each visual function on the visual cortex image converted from the original image, and the corrected visual cortex image. It is preferable to generate.
人は先天的理由及び後天的理由に伴い、人夫々、ものの見え方が異なっていることが多い。これは、視機能毎に先天的理由及び後天的理由による影響が異なるからである。そこで、本構成によれば、オリジナル画像を補正する際に、視機能毎の補正パラメータを重畳して補正視覚野画像を生成することにより、対象者設定部により設定された対象者に適した補正視覚野画像を生成することが可能となる。 People often see things differently due to congenital and acquired reasons. This is because the influence of congenital and acquired reasons differs depending on the visual function. Therefore, according to this configuration, when correcting the original image, the correction parameters for each visual function are superimposed to generate the corrected visual cortex image, so that the correction suitable for the target person set by the target person setting unit is performed. It is possible to generate a visual cortex image.
また、前記補正パラメータは、複数の前記被験者の前記定常性視覚誘発電位信号の振幅変化を、前記複数の被験者のうちの予め設定されたグループの前記振幅変化の平均値に基づいて正規化して作成されていると好適である。 Further, the correction parameter is created by normalizing the amplitude change of the stationary visual evoked potential signal of the plurality of subjects based on the average value of the amplitude change of the preset group among the plurality of subjects. It is preferable that it is done.
このような構成とすれば、個人だけでなく、集団に対するものの見え方をシミュレーションすることが可能となる。 With such a configuration, it is possible to simulate how things look not only to individuals but also to groups.
また、本発明に係る視覚シミュレーション方法の特徴構成は、視覚シミュレーションを行う対象者を設定する対象者設定ステップと、視覚オブジェクトを見た少なくとも前記対象者を含む被験者の脳波信号から取得された定常性視覚誘発電位信号の振幅変化に基づいて作成された脳波データベースから、視覚シミュレーション対象のオリジナル画像を補正する前記対象者用の補正パラメータを抽出する補正パラメータ抽出ステップと、前記オリジナル画像を前記対象者の一次視覚野で捉えられる画像である視覚野画像に変換する画像変換ステップと、前記視覚野画像と前記補正パラメータとに基づいて補正視覚野画像を生成する補正画像生成ステップと、前記補正視覚野画像から前記対象者の網膜で捉えられる自然画像に変換する自然画像変換ステップと、前記自然画像を表示する表示ステップと、を備えている点にある。 Further, the feature configuration of the visual simulation method according to the present invention is a subject setting step for setting a subject to perform a visual simulation, and a constantness acquired from a brain wave signal of a subject including at least the subject who has seen the visual object. A correction parameter extraction step for extracting a correction parameter for the subject who corrects the original image of the visual simulation target from a brain wave database created based on a change in the amplitude of the visual evoked potential signal, and a correction parameter extraction step for extracting the original image of the subject. An image conversion step of converting to a visual field image which is an image captured in the primary visual field, a correction image generation step of generating a corrected visual field image based on the visual field image and the correction parameters, and the corrected visual field image. The point is that it includes a natural image conversion step of converting the natural image into a natural image captured by the subject's retina and a display step of displaying the natural image.
このような視覚シミュレーション方法であっても、上述した視覚シミュレーション装置と実質的に差異はなく、視覚シミュレーション装置と同様の効果を奏することが可能である。 Even with such a visual simulation method, there is substantially no difference from the above-mentioned visual simulation apparatus, and it is possible to obtain the same effect as the visual simulation apparatus.
また、本発明に係る視覚シミュレーション装置のためのプログラムの特徴構成は、視覚シミュレーションを行う対象者を設定する対象者設定機能と、視覚オブジェクトを見た少なくとも前記対象者を含む被験者の脳波信号から取得された定常性視覚誘発電位信号の振幅変化に基づいて作成された脳波データベースから、視覚シミュレーション対象のオリジナル画像を補正する前記対象者用の補正パラメータを抽出する補正パラメータ抽出機能と、前記オリジナル画像を前記対象者の一次視覚野で捉えられる画像である視覚野画像に変換する画像変換機能と、前記視覚野画像と前記補正パラメータとに基づいて補正視覚野画像を生成する補正画像生成機能と、前記補正視覚野画像から前記対象者の網膜で捉えられる自然画像に変換する自然画像変換機能と、前記自然画像を表示する表示機能と、を備えている点にある。 Further, the feature configuration of the program for the visual simulation apparatus according to the present invention is acquired from the target person setting function for setting the target person to perform the visual simulation and the brain wave signal of the subject including at least the target person who has seen the visual object. A correction parameter extraction function that extracts correction parameters for the subject who corrects the original image of the visual simulation target from the brain wave database created based on the amplitude change of the stationary visual evoked potential signal, and the original image. An image conversion function that converts an image captured in the primary visual field of the target person into a visual field image, a correction image generation function that generates a corrected visual field image based on the visual field image and the correction parameters, and the above. It is characterized by having a natural image conversion function for converting a corrected visual field image into a natural image captured by the subject's retina, and a display function for displaying the natural image.
また、このよう視覚シミュレーション装置のためのプログラムであっても、上述した視視覚シミュレーション装置と同様の効果を奏することが可能である。 Further, even with such a program for the visual simulation device, it is possible to obtain the same effect as the above-mentioned visual visual simulation device.
本発明に係る視覚シミュレーション装置は、人夫々のものの見え方をシミュレーションする機能を備えて構成される。以下、本実施形態の視覚シミュレーション装置1について説明する。 The visual simulation apparatus according to the present invention is configured to have a function of simulating the appearance of each person. Hereinafter, the visual simulation device 1 of the present embodiment will be described.
図1は、視覚シミュレーション装置1の構成を模式的に示した図である。図1に示されるように、視覚シミュレーション装置1は、脳波データベース10、対象者設定部20、補正パラメータ抽出部30、画像変換部40、補正画像生成部50、自然画像変換部60、表示部70の各機能部を備えて構成され、これらの機能部は上述したシミュレーションに係る処理を行うために、CPUを中核部材としてハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of the visual simulation device 1. As shown in FIG. 1, the visual simulation device 1 includes an
脳波データベース10は、視覚オブジェクトを見た被験者の脳波信号から取得された定常性視覚誘発電位信号の振幅変化に基づいて作成される。視覚オブジェクトとは、被験者の視機能を評価するために当該被験者に見せる画像である。視機能とは、例えば色覚、視力、コントラスト感度、明度感覚をいう。視機能を評価するのに用いられる視覚オブジェクトは、視機能の評価項目に応じて設定されている。評価項目とは、色覚評価、視力評価、コントラスト感度評価、明度感覚評価である。
The
例えば色覚評価に用いられる視覚オブジェクトは、図2に示されるように、第1表示と第2表示とからなる。色覚評価に用いられる第1表示及び第2表示は互いに異なるパターンで構成される。第1表示は、灰色基調の第1パターンと、当該第1パターンとは異なる灰色基調の第2パターンとを表示画面に繰り返し表示する表示である。第1パターン及び第2パターンは、大きさが見かけで10度となるように設定され、形状はモザイクパッチ構造を有する円形で設定される。モザイクパッチ構造とは、円形状のパッチを複数配置して、一つの円形状を構成した構造である。各パッチの大きさは見かけで0.2度〜0.5度の範囲内でランダムに設定され、配置は互いのパッチが重ならないようにランダムに決定される。各パッチには、20cd/m2〜60cd/m2までの範囲に収まる輝度ノイズが加えられる。 For example, a visual object used for color vision evaluation includes a first display and a second display as shown in FIG. The first display and the second display used for color vision evaluation are composed of patterns different from each other. The first display is a display in which a first pattern having a gray tone and a second pattern having a gray tone different from the first pattern are repeatedly displayed on the display screen. The first pattern and the second pattern are set so that the size is apparently 10 degrees, and the shape is set as a circle having a mosaic patch structure. The mosaic patch structure is a structure in which a plurality of circular patches are arranged to form one circular shape. The size of each patch is apparently set randomly within the range of 0.2 degrees to 0.5 degrees, and the arrangement is randomly determined so that the patches do not overlap each other. Luminance noise within the range of 20 cd / m 2 to 60 cd / m 2 is added to each patch.
灰色基調とは、灰色(Gray)を基準として作成された色をいう。したがって、色名称をRGB値で示した場合に(128,128,128)に限らず、例えば(220,220,220)や、(211,211,211)や、(192,192,192)や、(169,169,169)や、(128,128,128)や、(105,105,105)等の色を用いて作成することも可能であることを意味する。 The gray tone is a color created based on gray. Therefore, when the color name is indicated by an RGB value, it is not limited to (128,128,128), for example, (220,220,220), (211,21,211), (192,192,192), and the like. , (169,169,169), (128,128,128), (105,105,105) and the like.
また、第1表示の夫々の色の輝度は所定の範囲内で変化させて彩色され、例えば、パッチ毎に、基本色である(186,186,186)で規定される灰色から−22.5、−15、−7.5、7.5、15、22.5cd/m2の内のいずれかの輝度逸脱が生じるように、明度の調整が行われる。どのパッチに輝度逸脱を行うかは、ランダムで決定される。 Further, the brightness of each color of the first display is changed and colored within a predetermined range. For example, from gray defined by the basic color (186,186,186) to -22.5 for each patch. , -15, 7.5, 7.5, 15, 22.5 cd / m 2 , and the brightness is adjusted so that any of the brightness deviations occurs. Which patch the brightness deviation is applied to is randomly determined.
第2表示は、有彩色の第3パターンと第3パターンの有彩色とは異なる有彩色の第4パターンとを表示画面に繰り返し表示する表示である。有彩色とは、白色と黒色とを階調表示した際に表示される色以外の色である。本実施形態では、第2表示として2つの表示が利用される。一方の第2表示は、第3パターンの有彩色として赤色(Red)が用いられ、第4パターンの有彩色として緑色(Green)が用いられる。他方の第2表示は、第3パターンの有彩色として青色(Blue)が用いられ、第4パターンの有彩色として黄色(Yellow)が用いられる。なお、有彩色の赤色(Red)と緑色(Green)は、共に色覚のL−M軸上の色であり、先天的赤−緑色覚異常者では弁別が困難な対である。有彩色の青色(Blue)と黄色(Yellow)は、共に色覚のS−(L+M)軸上の色であり、先天的青−黄色覚異常者では弁別が困難な対である。以下では、これらを区別する時には、赤色と緑色とが用いられる第2表示を「R−G系第2表示」として示し、青色と黄色とが用いられる第2表示を「B−Y系第2表示」として示す。 The second display is a display in which the third pattern of the chromatic color and the fourth pattern of the chromatic color different from the chromatic color of the third pattern are repeatedly displayed on the display screen. The chromatic color is a color other than the color displayed when white and black are displayed in gradation. In this embodiment, two displays are used as the second display. On the other hand, in the second display, red is used as the chromatic color of the third pattern, and green is used as the chromatic color of the fourth pattern. On the other hand, in the second display, blue is used as the chromatic color of the third pattern, and yellow is used as the chromatic color of the fourth pattern. The chromatic colors red (Red) and green (Green) are both colors on the LM axis of color vision, and are a pair that is difficult to distinguish in a person with congenital red-green color vision deficiency. The chromatic colors blue and yellow are both colors on the S- (L + M) axis of color vision, and are a pair that is difficult to distinguish in a person with congenital blue-yellow color vision abnormality. In the following, when distinguishing between them, the second display in which red and green are used is shown as "RG system second display", and the second display in which blue and yellow are used is referred to as "BY system second display". Shown as "display".
このような第2表示における第3パターン及び第4パターンも、第1表示における第1パターン及び第2パターンと同様に、大きさが見かけで10度となるように設定され、形状はモザイクパッチ構造を有する円形で設定される。各パッチの大きさは見かけで0.2度〜0.5度の範囲内でランダムに設定され、配置は互いのパッチが重ならないようにランダムに決定される。 Similar to the first pattern and the second pattern in the first display, the third pattern and the fourth pattern in the second display are also set so that the size is apparently 10 degrees, and the shape is a mosaic patch structure. Set in a circle with. The size of each patch is apparently set randomly within the range of 0.2 degrees to 0.5 degrees, and the arrangement is randomly determined so that the patches do not overlap each other.
また、第1表示と同様に、第2表示の夫々の色の輝度も所定の範囲内で変化させて彩色され、例えば、パッチ毎に、夫々のパターンの基本色(赤色、緑色、青色、黄色)から−22.5、−15、−7.5、7.5、15、22.5cd/m2の内のいずれかの輝度逸脱が生じるように、明度の調整が行われる。どのパッチに輝度逸脱を行うかは、ランダムで決定される。このような視覚オブジェクト(第1表示及び第2表示)は、下地(背景)を同じ色に統一(例えば灰色に設定)すると好適である。 Further, similarly to the first display, the brightness of each color of the second display is also changed and colored within a predetermined range. For example, the basic colors (red, green, blue, yellow) of each pattern are changed for each patch. ) To -22.5, -15, -7.5, 7.5, 15, and 22.5 cd / m 2 so that the brightness deviates from the brightness. Which patch the brightness deviation is applied to is randomly determined. For such visual objects (first display and second display), it is preferable that the background (background) is unified to the same color (for example, set to gray).
このような視覚オブジェクトは予め設定された表示形態で(所定の点滅周期(明滅周波数)で点滅させて)表示画面に表示され、この表示画面を見た被験者の脳波が、当該被験者の頭部に付設した検出電極により電気信号として取得される。検出電極は、被験者の後頭部における大脳視覚野の位置に相当する4箇所(国際10−20法によるPOZ、OZ、O1、O2)に付設される。視覚野とは、大脳皮質のうちで視覚に直接関係のある部分であり、後頭葉にある。検出電極は、被験者が第1表示及び第2表示を見た際に視覚野から発せられる脳波を検出し易いように、後頭部に付設される。また、この時、被験者の耳朶にGND電極とREF電極も付設される。 Such a visual object is displayed on the display screen in a preset display form (blinking at a predetermined blinking cycle (blinking frequency)), and the brain wave of the subject who sees the display screen is transmitted to the subject's head. It is acquired as an electric signal by the attached detection electrode. The detection electrodes are attached to four locations (POZ, OZ, O1, O2 according to the international 10-20 method) corresponding to the positions of the cerebral visual cortex in the occipital region of the subject. The visual cortex is the part of the cerebral cortex that is directly related to vision and is located in the occipital lobe. The detection electrodes are attached to the back of the head so that the brain waves emitted from the visual cortex when the subject sees the first display and the second display can be easily detected. At this time, a GND electrode and a REF electrode are also attached to the earlobe of the subject.
ここで、脳波信号は信号の大きさが数μVレベルである。そこで、信号処理を行い易くするために、取得された脳波信号は生体アンプを用いて信号増幅される。増幅後の脳波信号は、所定のサンプリング周波数でアナログ−デジタル変換して記録される。このような脳波信号の取得及び処理は、上述した視覚オブジェクトの表示と同期して行われる。このような視覚オブジェクトを被験者に見せ、その時の被験者の脳波信号を取得する方法については、例えば特願2015−247199号に開示されるように、公知であるので説明は省略する。 Here, the magnitude of the electroencephalogram signal is several μV level. Therefore, in order to facilitate signal processing, the acquired electroencephalogram signal is signal-amplified using a biological amplifier. The amplified electroencephalogram signal is recorded by analog-to-digital conversion at a predetermined sampling frequency. The acquisition and processing of such an electroencephalogram signal is performed in synchronization with the display of the visual object described above. A method of showing such a visual object to a subject and acquiring an electroencephalogram signal of the subject at that time is known, for example, as disclosed in Japanese Patent Application No. 2015-247199, and thus description thereof will be omitted.
図3には、上述した脳波信号に基づく電気信号の一例が示される。図3に示される電気信号は周波数解析(例えばフーリエ変換)が行われ、図4に示されるような平均周波数−パワースペクトル密度波形が取得される。横軸は脳波信号の周波数、縦軸はパワースペクトル密度(PSD:Power spectral density)である。図4に示されるような信号が、上述した定常性視覚誘発電位(SSVEP: Steady State Visual Evoked Potential)信号と称される。ここで、SSVEP信号は、図4に示されるように、第1表示、R−G系第2表示、B−Y系第2表示の夫々について取得される。ここで、SSVEPの基底ハーモニクス周波数成分(第1表示及び第2表示の明滅周波数と等しい周波数に現れる1F成分)と第n次(ただしn≧3)ハーモニクス成分(4F成分、6F成分)とは、多くの場合2F成分よりも振幅が小さく、且つ、表示画面における表示を変更しても大きな変化は現れないため、例えば、SSVEPの第2次ハーモニクス周波数成分(視覚オブジェクトの明滅周波数の2倍にあたる周波数に現れる成分(2F成分))の振幅に基づいて判定すると好適である。 FIG. 3 shows an example of an electric signal based on the above-mentioned electroencephalogram signal. The electrical signal shown in FIG. 3 is subjected to frequency analysis (for example, Fourier transform) to obtain an average frequency-power spectral density waveform as shown in FIG. The horizontal axis is the frequency of the electroencephalogram signal, and the vertical axis is the power spectral density (PSD). The signal as shown in FIG. 4 is referred to as the above-mentioned Steady State Visual Evoked Potential (SSVEP) signal. Here, as shown in FIG. 4, the SSVEP signal is acquired for each of the first display, the RG system second display, and the BY system second display. Here, the base harmonics frequency component of SSVEP (1F component appearing at a frequency equal to the blinking frequency of the first display and the second display) and the nth (however, n ≧ 3) harmonics component (4F component, 6F component) are In many cases, the amplitude is smaller than that of the 2F component, and even if the display on the display screen is changed, no significant change appears. Therefore, for example, the secondary harmonics frequency component of SSVEP (frequency that is twice the blinking frequency of the visual object). It is preferable to make a judgment based on the amplitude of the component (2F component) appearing in.
このようなSSVEP信号を複数の被験者から取得し、R−G系第2表示に対するSSVEP信号の振幅変化及びB−Y系第2表示に対するSSVEP信号の振幅変化を、SSVEP応答としてデータベース化したものが図5及び図6に示される。図5は、複数の被験者を年齢別(若年者及び老年者)に分類したものであり、図6は、複数の被験者を色覚能力別(色覚正常者、眼病罹患者、先天的色覚異常者)で分類したものである。図5及び図6では、縦軸をB−Y系第2表示に対するSSVEP応答とし、横軸をR−G系第2表示に対するSSVEP応答としている。なお、若年者は20−50歳の被験者であり、老年者は51歳以上の被験者である。図5は若年者のSSVEP信号の振幅変化の平均値を基準値(1.0)として正規化したものであり、図6は色覚正常者のSSVEP信号の振幅変化の平均値を基準値(1.0)として正規化したものである。縦軸及び横軸共に、値が大きい程、視覚オブジェクトの色変化に対するSSVEP応答が大きかった(SSVEP信号の振幅変化が大きく、被験者が色変化をはっきりと知覚していた)ことを表している。 Such SSVEP signals are acquired from a plurality of subjects, and the amplitude change of the SSVEP signal with respect to the RG system second display and the amplitude change of the SSVEP signal with respect to the BY system second display are stored in a database as an SSVEP response. It is shown in FIGS. 5 and 6. FIG. 5 shows a plurality of subjects classified by age (young and old), and FIG. 6 shows a plurality of subjects according to color vision ability (normal color vision, eye disease suffering, and congenital color blindness). It is classified by. In FIGS. 5 and 6, the vertical axis represents the SSVEP response to the BY system second display, and the horizontal axis represents the SSVEP response to the RG system second display. The younger subjects are subjects aged 20 to 50 years, and the elderly subjects are subjects aged 51 years or older. FIG. 5 is a normalization of the average value of the amplitude change of the SSVEP signal of the young person as a reference value (1.0), and FIG. 6 shows the average value of the amplitude change of the SSVEP signal of the normal color vision person as the reference value (1). It is normalized as .0). On both the vertical and horizontal axes, the larger the value, the larger the SSVEP response to the color change of the visual object (the amplitude change of the SSVEP signal was large, and the subject clearly perceived the color change).
このような図5及び図6に示されるB−Y系第2表示に対するSSVEP応答とR−G系第2表示に対するSSVEP応答との関係が、上述した脳波データベース10に予め記憶される。
The relationship between the SSVEP response to the BY system second display and the SSVEP response to the RG system second display shown in FIGS. 5 and 6 is stored in advance in the above-mentioned
図1に戻り、対象者設定部20は、被験者のうち視覚シミュレーションを行う対象者を設定する。被験者とは、上述した脳波データベース10に、B−Y系第2表示に対するSSVEP応答とR−G系第2表示に対するSSVEP応答との関係を記憶するために、視覚オブジェクトが呈示された人である。視覚シミュレーションとは、ものの見え方のシミュレーションである。被験者が1名である場合には、視覚シミュレーションを行う対象者は当該被験者となり、対象者設定部20により設定される。一方、被験者が複数である場合には、複数の被験者の中から視覚シミュレーションを行う対象者が選択され、対象者設定部20により設定される。対象者設定部20による対象者の設定は、ユーザの入力により行われる。
Returning to FIG. 1, the target
このような視覚シミュレーションを行う対象者を設定するステップは、視覚シミュレーション方法における対象者設定ステップと称される。対象者設定部20により設定された対象者は、対象者を示す対象者情報として後述する補正パラメータ抽出部30に伝達される。
The step of setting a target person to perform such a visual simulation is referred to as a target person setting step in the visual simulation method. The target person set by the target
補正パラメータ抽出部30は、視覚シミュレーション対象のオリジナル画像を補正する対象者用の補正パラメータを脳波データベース10から抽出する。視覚シミュレーション対象のオリジナル画像とは、人がどのように見えるかをシミュレーションするのに用いられる画像である。このオリジナル画像は、静止画であっても動画であっても良い。また、オリジナル画像は、例えばパソコンや、デジタルカメラや、カーナビゲーションシステム等で扱われるデジタル画像であっても、例えば絵画そのものや、フィルム式カメラで撮影した写真のようなアナログ画像であっても良い。対象者用の補正パラメータとは、図5及び図6の横軸及び縦軸で示される数値が相当する。すなわち、脳波データベース10における被験者のSSVEP応答を示した点のうち、対象者設定部20により設定された対象者のSSVEP応答を示した点の座標を構成する数値が相当する。以上のように、補正パラメータは、複数の被験者のSSVEP信号の振幅変化を、複数の被験者のうちの予め設定されたグループ(図5にあっては年齢別に分類されたグループ、図6にあっては被験者を色覚能力別に分類されたグループ)の振幅変化の平均値に基づいて正規化して作成されている。
The correction
このような視覚オブジェクトを見た少なくとも対象者を含む被験者の脳波信号から取得されたSSVEP信号の振幅変化に基づいて作成された脳波データベース10から、視覚シミュレーション対象のオリジナル画像を補正する対象者用の補正パラメータを抽出するステップは、視覚シミュレーション方法における補正パラメータ抽出ステップと称される。補正パラメータ抽出部30により抽出された補正パラメータは、後述する補正画像生成部50に伝達される。
For the subject who corrects the original image of the visual simulation target from the
画像変換部40は、オリジナル画像を対象者の一次視覚野で捉えられる画像である視覚野画像に変換する。オリジナル画像とは、上述したように人がどのように見えるかをシミュレーションするのに用いられる画像であり、画像変換部40に入力される。一次視覚野とは、上述した視覚野を構成する脳の機能部である。一次視覚野で捉えられる画像とは、一次視覚野で知覚される視覚情報の総体である。このような一次視覚野で捉えられる画像は、人の網膜で捉えられる画像とは異なっていることが、研究者により公知とされている。更に、このような人の網膜で捉えられている画像を一次視覚野で捉えられる画像に変換する方法も先行研究により公知とされている。
The
例えばオリジナル画像を表示装置のディスプレイに表示する場合には、一般的に知覚的に自然なものとなるようにガンマ補正(sRGBディスプレイでは、ガンマ値=2.2)がされている。そこで、画像変換部40は、ディスプレイ表示用に補正されたRGB値を、リニアRGB値に変換する。sRGBディスプレイ表示用に補正されたRGB値を(RG,GG,BG)とし、リニアRGB値を(RL,GL,BL)とすると、RG,GG,BGが0.04045以下の場合には、(1)式-(3)式で変換でき、RG,GG,BGが0.04045より大きい場合には、(4)式-(6)式で変換できる。なお、RG,GG,BGは、オリジナル画像の画素毎のRGBの値である。
For example, when the original image is displayed on the display of the display device, gamma correction (gamma value = 2.2 in the sRGB display) is generally performed so as to be perceptually natural. Therefore, the
ディスプレイの白色点をD65と設定した時、リニアRGB値は(7)式によりXYZ色空間の値に変換できる。 When the white point of the display is set to D65, the linear RGB value can be converted into the value in the XYZ color space by the equation (7).
更に、XYZ色空間の値からLMS空間の値に変換する。この変換は、例えば(8)式により行うことが可能である。 Further, the value in the XYZ color space is converted into the value in the LMS space. This conversion can be performed by, for example, the equation (8).
更に、LMS空間の値からDKL空間の値に変換する。背景色を(R’,G’,B’)=(186,186,186)、すなわち(L0,M0,S0)=(0.5078,0.4334,0.3025)と設定した時、この変換は(9)式により行うことが行うことが可能である。 Further, the value in the LMS space is converted into the value in the DKL space. The background color was set to (R', G', B') = (186,186,186), that is, (L 0 , M 0 , S 0 ) = (0.5078, 0.4334, 0.3025). At that time, this conversion can be performed by the equation (9).
画像変換部40は、このようにしてオリジナル画像を、対象者の一次視覚野で捉えられる画像である視覚野画像に変換する。このようなオリジナル画像を対象者の一次視覚野で捉えられる画像である視覚野画像に変換するステップは、視覚シミュレーション方法における画像変換ステップと称される。画像変換部40により変換された視覚野画像に関するデータは、後述する補正画像生成部50に伝達される。
In this way, the
補正画像生成部50は、視覚野画像と補正パラメータとに基づいて補正視覚野画像を生成する。視覚野画像とは、画像変換部40によりオリジナル画像から変換された画像であり、補正画像生成部50には、視覚野画像のデータが伝達される。補正パラメータは、補正パラメータ抽出部30により抽出された補正パラメータである。
The correction
補正画像生成部50は、補正パラメータにしたがって視覚野画像の補正を行う。この補正は、DKL空間内において、(10)式により行われる。
The corrected
(10)式におけるMが画像補正マトリクスと称され、補正パラメータから構成される。補正パラメータは、人毎に、更には視機能毎に異なる。したがって、画像補正マトリクスMも都度、変わり得る。 M in Eq. (10) is called an image correction matrix and is composed of correction parameters. The correction parameters are different for each person and for each visual function. Therefore, the image correction matrix M may change each time.
図7には、画像補正マトリクスMの一例が示される。図7におけるAの画像補正マトリクスMは、図5における被験者A(被験者Aが対象者となった場合)の画像補正マトリクスMが示される。同様に、図7におけるB、C、D、E、Fの画像補正マトリクスMは、夫々図5における被験者B、C、D、E、Fの画像補正マトリクスMが示される。図7の各画像補正マトリクスMにおけるm11は、輝度の補正値を示し、1.00は輝度補正を行わないことを示している。また、図7の各画像補正マトリクスMにおけるm22は、R−G系第2表示に対するSSVEP応答に基づく補正値を示し、各画像補正マトリクスMにおけるm33は、B−Y系第2表示に対するSSVEP応答に基づく補正値を示している。 FIG. 7 shows an example of the image correction matrix M. As the image correction matrix M of A in FIG. 7, the image correction matrix M of the subject A (when the subject A is the subject) in FIG. 5 is shown. Similarly, the image correction matrix M of B, C, D, E, and F in FIG. 7 shows the image correction matrix M of the subjects B, C, D, E, and F in FIG. 5, respectively. In each image correction matrix M of FIG. 7, m 11 indicates a luminance correction value, and 1.00 indicates that the luminance correction is not performed. Further, m 22 in each image correction matrix M in FIG. 7 indicates a correction value based on the SSVEP response to the RG system second display, and m 33 in each image correction matrix M indicates a correction value for the BY system second display. The correction value based on the SSVEP response is shown.
なお、本実施形態では脳波データベース10は色覚に関するSSVEP応答を例に挙げて説明しているが、脳波データベース10を視機能毎に作成している場合には、補正画像生成部50は、オリジナル画像から変換された視覚野画像に対して視機能毎の補正パラメータを重畳して補正視覚野画像を生成すると良い。
In the present embodiment, the
補正画像生成部50は、このようにして視覚野画像を補正する。このような視覚野画像と補正パラメータとに基づいて補正視覚野画像を生成するステップは、視覚シミュレーション方法における補正画像生成ステップと称される。補正画像生成部50により生成された補正視覚野画像に関するデータは、後述する自然画像変換部60に伝達される。
The corrected
自然画像変換部60は、補正視覚野画像から対象者の網膜で捉えられる自然画像に変換する。自然画像変換部60には、上述したように、補正画像生成部50から補正視覚野画像に関するデータが伝達される。対象者の網膜で捉えられる自然画像とは、人の網膜で認識されている画像を意味する。
The natural
自然画像変換部60は、まず、補正視覚野画像の各画素の色座標を、DKL空間からLMS空間に変換する。この変換は、(11)式を用いて行われる。なお、ここでは(9)式で設定した背景色を共通に用いている。また、(11)式の3×3行列は、(9)式の3×3行列の逆行列に相当する。
The natural
次に、各画素の色座標を、LMS空間からXYZ空間へ変換する。この変換は、(12)式を用いて行われる。(12)式の3×3行列は、(8)式の3×3行列の逆行列に相当する。 Next, the color coordinates of each pixel are converted from the LMS space to the XYZ space. This conversion is performed using Eq. (12). The 3 × 3 matrix of Eq. (12) corresponds to the inverse matrix of the 3 × 3 matrix of Eq. (8).
更に、各画素の色座標を、XYZ空間からsRGB空間へ変換する。この変換は、まず、XYZ空間からsRGB空間のリニアRGB値を、(13)式を用いて算出する。ここでは、(7)式と同様に、ディスプレイの白色点はD65として設定している。 Further, the color coordinates of each pixel are converted from the XYZ space to the sRGB space. In this conversion, first, the linear RGB values from the XYZ space to the sRGB space are calculated using the equation (13). Here, the white point of the display is set as D65 as in the equation (7).
続いて、リニアRGB値を、ディスプレイ表示用にガンマ補正を施す。R’L,G’L,B’Lが0.0031308以下の場合には、(14)式-(16)式を用いて行い、R’L,G’L,B’Lが0.0031308より大きい場合には、(17)式-(19)式を用いて行われる。 Subsequently, the linear RGB value is gamma-corrected for display. R 'L, G' L, B ' when L is 0.0031308 below, (14) - (16) was performed using, R' L, G 'L, B' L is 0.0031308 If it is larger, it is carried out using Eqs. (17)-(19).
自然画像変換部60は、このようにして補正視覚野画像を自然画像に変換する。このような補正視覚野画像から対象者の網膜で捉えられる自然画像に変換するステップは、視覚シミュレーション方法における自然画像変換ステップと称される。自然画像変換部60による自然画像に関するデータは、後述する表示部70に伝達される。
The natural
表示部70は、自然画像を表示する。すなわち、表示部70は、ディスプレイを有して構成され、このディスプレイに自然画像変換部60により変換された自然画像が表示される。この時、表示される自然画像が、視覚シミュレーションを行う対象となった対象者が網膜で見えている画像にあたる。このような画像を他の人が見ることにより、当該対象者が見えている画像を把握することが可能となる。
The
図8には、所謂xy色度図をオリジナル画像とした場合における、上述した図5で示した対象者A−Fまでの夫々の人の視覚シミュレーション結果が示される。図8に示されるように、赤−緑色変化及び青−黄色変化に対して、若年者の平均よりも大きい、若しくはほぼ等しいSSVEP応答であった対象者A及び対象者Bでは、その程度に応じて、色味が強調されたものとなった。また、赤−緑色変化及び青−黄色変化に対して、若年者の平均よりも小さいSSVEP応答であった対象者C−Fでは、その程度に応じて、色味が弱められたものとなった。特に、2型2色覚者である対象者Dでは、赤色成分と緑色成分とが欠落したものとなった。 FIG. 8 shows the visual simulation results of each person up to the subjects A to F shown in FIG. 5 described above when the so-called xy chromaticity diagram is used as the original image. As shown in FIG. 8, in the subject A and the subject B who had SSVEP responses larger than or almost equal to the average of young people to the red-green change and the blue-yellow change, depending on the degree. The color was emphasized. In addition, in the subject CF, whose SSVEP response was smaller than the average of young people to the red-green change and the blue-yellow change, the tint was weakened according to the degree. .. In particular, in subject D, who is a type 2 dichromat, the red component and the green component were missing.
また、図9にはxy色度図をオリジナル画像とした場合における、図5で示される若年者の平均G、図5で示される老年者の平均H、図6で示される色覚正常者の平均I、図6で示される先天的色覚異常者(先天的赤−緑色覚異常者)の平均J、図6で示される眼病罹患者の平均Kの人の視覚シミュレーション結果が示される。図9に示されるように、若年者群より、赤−緑色変化及び青−黄色変化に対するSSVEP応答が小さかった老年者群では、それに応じて色味が低減されたものとなった。また、色覚正常者群よりも、青−黄色変化に対して小さいSSVEP応答であった先天的赤−緑色覚異常者群では、赤色成分と緑色成分とが著しく弱められたものとなった。また、眼病罹患者群では、赤−緑色変化及び青−黄色変化に対するSSVEP応答が小さかったため、全体的に弱い色味のものとなった。なお、図10には、図9のシミュレーション結果を得る際に用いられた画像補正マトリクスMが示される。 Further, FIG. 9 shows the average G of young people shown in FIG. 5, the average H of old people shown in FIG. 5, and the average of normal color vision people shown in FIG. 6 when the xy chromaticity diagram is used as the original image. I, the average J of the congenital color blind person (congenital red-green color blind person) shown in FIG. 6, and the average K of the eye disease affected person shown in FIG. 6 are shown. As shown in FIG. 9, in the elderly group in which the SSVEP response to the red-green change and the blue-yellow change was smaller than that in the young group, the tint was reduced accordingly. In addition, the red component and the green component were significantly weakened in the congenital red-green dysfunction group, which had a smaller SSVEP response to the blue-yellow change than in the normal color vision group. In addition, in the group of patients with eye diseases, the SSVEP response to the red-green change and the blue-yellow change was small, so that the color was weak overall. Note that FIG. 10 shows the image correction matrix M used when obtaining the simulation result of FIG. 9.
表示部70は、このようなシミュレーション結果を表示する。このような自然画像を表示するステップは、視覚シミュレーション方法における表示ステップと称される。
The
このように本視覚シミュレーション装置1によれば、夫々の人のものの見え方をシミュレーションし、このシミュレーション結果により夫々の人がどのように見えているかを把握することが可能となる。 As described above, according to the present visual simulation device 1, it is possible to simulate the appearance of each person's things and to grasp how each person looks from the simulation result.
図11には、より具体的な画像を用いて視覚シミュレーションを行った若年者と老年者とのシミュレーション結果を比較したものである。図11の(a)はWEBページであり、(b)はカーナビゲーションシステムの画面であり、(c)は自動車の運転席からの視界を示したものである。全体的に、老年者の見え方は、若年者よりも色味が減退したものとなっている。両者の比較から、若年者では有効に機能している表示物が、老年者では視認困難となっていることが理解される。具体的には、例えば、図11の(b)の走行車線の表示部分(例えば符号Tで示した部分)、(c)の木を背景としている標識(例えば符号Uで示した部分)等が、若年者よりも老年者の方が視認困難となっている。加齢により、視機能が減退し、ものの見え方が悪化することは避けることができないが、ものの見え方の違いを踏まえた上で、商品の視認性/ユーザビリティを夫々に対応させることにより視認し易くすることが可能となる。そこで、このような視認し易い表示がどのようなものかをシミュレーションするのに、本視覚シミュレーション装置1を用いると好適である。これにより、表示物を見る対象者にあった色彩を選択して表示物を作成し、対象者の見落としを防止することが可能となる。 FIG. 11 compares the simulation results of a young person and an old person who performed a visual simulation using a more specific image. FIG. 11A shows a WEB page, FIG. 11B shows a screen of a car navigation system, and FIG. 11C shows a view from the driver's seat of a car. Overall, the appearance of the elderly is less colored than that of the young. From the comparison of the two, it is understood that the display that is functioning effectively in the young is difficult to see in the elderly. Specifically, for example, the display portion of the traveling lane (for example, the portion indicated by the reference numeral T) in FIG. 11 (b), the sign with the tree in the background (for example, the portion indicated by the reference numeral U), and the like are displayed. , Older people are more difficult to see than younger people. It is unavoidable that the visual function deteriorates due to aging and the appearance of things deteriorates, but it is possible to visually recognize by making the visibility / usability of the product correspond to each other based on the difference in the appearance of things. It becomes possible to make it easier. Therefore, it is preferable to use the present visual simulation device 1 to simulate what such an easily visible display looks like. As a result, it is possible to create a display object by selecting a color suitable for the target person who sees the display object and prevent the target person from overlooking.
また、本視覚シミュレーション装置1によれば、上述した視覚シミュレーション結果を用いて、例えば製品の対象とする人にとって見え易いデザインを把握することができる。したがって、商品開発毎に人を集めて視認性調査をすることなく、視覚シミュレーション結果からデザイン設計の妥当性を知ることが可能となる。具体的には、視覚シミュレーション結果は、公共の場所において社会を構成する全ての人に向けて重要情報を呈示しようとする商品(例えば、交通信号、交通標識、情報掲示板、案内地図等のユニバーサルデザイン製品)や、利用者の特徴に偏りがある商品(例えば、病院内の設備、高齢者介護施設内の設備、介護商品等のローカライズドデザイン製品)、個人の好みに合った商品(例えば、ナビゲーションシステム、自動車のダッシュボード、ウェブページ等のパーソナライズドデザイン製品)、視機能検査において利用される商品(例えば、視機能検査装置等の医療機器)のデザイン設計に利用することが可能である。 Further, according to the present visual simulation device 1, for example, it is possible to grasp a design that is easy to see for a person who is a target of a product by using the above-mentioned visual simulation result. Therefore, it is possible to know the validity of the design from the visual simulation results without gathering people for each product development and conducting a visibility survey. Specifically, the visual simulation results are universal designs for products (for example, traffic signals, traffic signs, information bulletin boards, guide maps, etc.) that try to present important information to all people who make up society in public places. Products), products with biased user characteristics (for example, equipment in hospitals, equipment in elderly care facilities, localized design products such as nursing care products), products that suit individual tastes (for example, navigation) It can be used for designing systems, personalized design products such as automobile dashboards and web pages), and products used in visual function tests (for example, medical devices such as visual function test devices).
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、補正パラメータは、複数の被験者のSSVEP信号の振幅変化を、複数の被験者のうちの予め設定されたグループの振幅変化の平均値に基づいて正規化して作成されているとして説明したが、補正パラメータは上記のように正規化することなく、例えばテーブルやマップで作成しても良い。
[Other Embodiments]
In the above embodiment, the correction parameter is described as being created by normalizing the amplitude change of the SSVEP signal of a plurality of subjects based on the average value of the amplitude change of a preset group among the plurality of subjects. However, the correction parameters may be created, for example, in a table or a map without normalization as described above.
上記実施形態では、視覚シミュレーション装置1及び視覚シミュレーション方法について説明したが、視覚シミュレーション装置1のためのプログラムとして構成することも可能である。 In the above embodiment, the visual simulation device 1 and the visual simulation method have been described, but it is also possible to configure the program as a program for the visual simulation device 1.
係る場合、視覚シミュレーション装置1のためのプログラムは、視覚シミュレーションを行う対象者を設定する対象者設定機能と、視覚オブジェクトを見た少なくとも対象者を含む被験者の脳波信号から取得された定常性視覚誘発電位信号の振幅変化に基づいて作成された脳波データベース10から、視覚シミュレーション対象のオリジナル画像を補正する対象者用の補正パラメータを抽出する補正パラメータ抽出機能と、オリジナル画像を対象者の一次視覚野で捉えられる画像である視覚野画像に変換する画像変換機能と、視覚野画像と補正パラメータとに基づいて補正視覚野画像を生成する補正画像生成機能と、補正視覚野画像から対象者の網膜で捉えられる自然画像に変換する自然画像変換機能と、自然画像を表示する表示機能と、を備えると良い。
In such a case, the program for the visual simulation device 1 includes a target person setting function for setting a target person to perform visual simulation, and a stationary visual induction obtained from a brain wave signal of a subject including at least the target person who has seen a visual object. A correction parameter extraction function that extracts correction parameters for the subject who corrects the original image of the visual simulation target from the
このような視覚シミュレーション装置1のためのプログラムは、上記視覚シミュレーション装置1や、視覚シミュレーション方法と実質的に相違なく、当該プログラムを用いれば上述したように視覚シミュレーションを行うことが可能である。なお、このようなプログラムは、例えばCDやDVD等の記憶媒体に記憶しておくと良い。 The program for such a visual simulation device 1 is substantially the same as the visual simulation device 1 and the visual simulation method, and the visual simulation can be performed as described above by using the program. It is preferable to store such a program in a storage medium such as a CD or DVD.
上記実施形態では、視覚オブジェクトとして色覚評価用のものを例に挙げて説明したが、視覚オブジェクトは視力評価や、コントラスト感度評価や、明度感覚評価のものを用いることにより、夫々の評価項目に適した視覚シミュレーションを行うことも可能である。 In the above embodiment, the visual object for color vision evaluation has been described as an example, but the visual object is suitable for each evaluation item by using the visual acuity evaluation, the contrast sensitivity evaluation, and the brightness sensation evaluation. It is also possible to perform visual simulation.
上記実施形態では、補正データベースとして、年齢別に分類した例、及び色覚能力別に分類した例を挙げて説明したが、補正データベースは例えば性別、眼の病気別、色覚異常の種別、地域別(例えばアジア、アフリカ、ヨーロッパ等)、人種別に分類して構成することも可能である。 In the above embodiment, as the correction database, an example classified by age and an example classified by color vision ability have been described. However, the correction database is described by, for example, gender, eye disease, type of color vision deficiency, and region (for example, Asia). , Africa, Europe, etc.), it is also possible to classify by race.
本発明は、視覚シミュレーション画像を作成する視覚シミュレーション装置、視覚シミュレーション画像を作成する視覚シミュレーション方法、及び視覚シミュレーション画像を作成する視覚シミュレーション装置のためのプログラムに用いることが可能である。 The present invention can be used in a program for a visual simulation device that creates a visual simulation image, a visual simulation method that creates a visual simulation image, and a visual simulation device that creates a visual simulation image.
1:視覚シミュレーション装置
10:脳波データベース
20:対象者設定部
30:補正パラメータ抽出部
40:画像変換部
50:補正画像生成部
60:自然画像変換部
70:表示部
1: Visual simulation device 10: EEG database 20: Target subject setting unit 30: Correction parameter extraction unit 40: Image conversion unit 50: Correction image generation unit 60: Natural image conversion unit 70: Display unit
Claims (5)
前記被験者のうち視覚シミュレーションを行う対象者を設定する対象者設定部と、
視覚シミュレーション対象のオリジナル画像を補正する前記対象者用の補正パラメータを前記脳波データベースから抽出する補正パラメータ抽出部と、
前記オリジナル画像を前記対象者の一次視覚野で捉えられる画像である視覚野画像に変換する画像変換部と、
前記視覚野画像と前記補正パラメータとに基づいて補正視覚野画像を生成する補正画像生成部と、
前記補正視覚野画像から前記対象者の網膜で捉えられる自然画像に変換する自然画像変換部と、
前記自然画像を表示する表示部と、
を備える視覚シミュレーション装置。 An electroencephalogram database created based on the amplitude change of the stationary visual evoked potential signal obtained from the electroencephalogram signal of the subject who saw the visual object,
A target person setting unit that sets a target person to perform a visual simulation among the subjects, and a target person setting unit.
A correction parameter extraction unit that extracts correction parameters for the subject to correct the original image of the visual simulation target from the electroencephalogram database, and a correction parameter extraction unit.
An image conversion unit that converts the original image into a visual cortex image that is an image captured in the primary visual cortex of the subject, and an image conversion unit.
A correction image generation unit that generates a correction visual cortex image based on the visual cortex image and the correction parameter,
A natural image conversion unit that converts the corrected visual cortex image into a natural image captured by the subject's retina.
A display unit that displays the natural image and
A visual simulation device equipped with.
前記補正画像生成部は、前記オリジナル画像から変換された前記視覚野画像に対して前記視機能毎の補正パラメータを重畳して前記補正視覚野画像を生成する請求項1に記載の視覚シミュレーション装置。 The electroencephalogram database is created for each visual function,
The visual simulation device according to claim 1, wherein the corrected image generation unit superimposes a correction parameter for each visual function on the visual cortex image converted from the original image to generate the corrected visual cortex image.
視覚オブジェクトを見た少なくとも前記対象者を含む被験者の脳波信号から取得された定常性視覚誘発電位信号の振幅変化に基づいて作成された脳波データベースから、視覚シミュレーション対象のオリジナル画像を補正する前記対象者用の補正パラメータを抽出する補正パラメータ抽出ステップと、
前記オリジナル画像を前記対象者の一次視覚野で捉えられる画像である視覚野画像に変換する画像変換ステップと、
前記視覚野画像と前記補正パラメータとに基づいて補正視覚野画像を生成する補正画像生成ステップと、
前記補正視覚野画像から前記対象者の網膜で捉えられる自然画像に変換する自然画像変換ステップと、
前記自然画像を表示する表示ステップと、
を備える視覚シミュレーション方法。 Target person setting step to set the target person to perform visual simulation, and
The subject who sees the visual object and corrects the original image of the visual simulation target from the electroencephalogram database created based on the amplitude change of the stationary visual evoked potential signal acquired from the brain wave signal of the subject including at least the subject. Correction parameter extraction step to extract correction parameters for
An image conversion step of converting the original image into a visual cortex image which is an image captured in the primary visual cortex of the subject, and
A correction image generation step of generating a correction visual cortex image based on the visual cortex image and the correction parameter,
A natural image conversion step of converting the corrected visual cortex image into a natural image captured by the subject's retina, and
A display step for displaying the natural image and
Visual simulation method with.
視覚オブジェクトを見た少なくとも前記対象者を含む被験者の脳波信号から取得された定常性視覚誘発電位信号の振幅変化に基づいて作成された脳波データベースから、視覚シミュレーション対象のオリジナル画像を補正する前記対象者用の補正パラメータを抽出する補正パラメータ抽出機能と、
前記オリジナル画像を前記対象者の一次視覚野で捉えられる画像である視覚野画像に変換する画像変換機能と、
前記視覚野画像と前記補正パラメータとに基づいて補正視覚野画像を生成する補正画像生成機能と、
前記補正視覚野画像から前記対象者の網膜で捉えられる自然画像に変換する自然画像変換機能と、
前記自然画像を表示する表示機能と、
を備える視覚シミュレーション装置のためのプログラム。 Target person setting function to set the target person to perform visual simulation, and
The subject who sees the visual object and corrects the original image of the visual simulation target from the electroencephalogram database created based on the amplitude change of the stationary visual evoked potential signal acquired from the brain wave signal of the subject including at least the subject. Correction parameter extraction function that extracts correction parameters for
An image conversion function that converts the original image into a visual cortex image that is an image captured in the primary visual cortex of the subject, and
A correction image generation function that generates a correction visual cortex image based on the visual cortex image and the correction parameter,
A natural image conversion function that converts the corrected visual cortex image into a natural image captured by the subject's retina,
The display function for displaying the natural image and
A program for a visual simulation device that includes.
Priority Applications (1)
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| JP2017218229A JP6943149B2 (en) | 2017-11-13 | 2017-11-13 | Visual simulation equipment, visual simulation methods, and programs for visual simulation equipment |
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