| 講演名 | 2013-05-24 目蓋による瞳孔の形状変化を考慮した重度障碍者のための目入力装置の開発 大薮 勇希, 山川 雄氣, 高野 博史, 中村 清実, |
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| 抄録(和) | 障碍者用のコミュニケーション支援として目を使った入力装置が用いられている.目を利用した入力方法には,瞳孔の位置情報や,視線を用いる方法がある.しかし,瞳孔の位置情報を用いる方法では,頭部動作を併用する必要がある.また,視線入力では事前にキャリブレーションが必要であり,煩わしいという問題がある.そこで,本研究では,筋萎縮性側索硬化症の患者を対象とした意思伝達装置の開発を行うために,眼球運動のみでパソコンのカーソル制御を行う頭部動作の不要な目入力装置を開発した.本システムでは,瞳孔検出時において目蓋によって瞳孔の一部が隠れてしまう形状変化に対応するために,十字のテンプレートマッチングを用いた形状変化に頑健な手法を導入した.また,2値化閾値を段階的に変化させて,瞳孔クラス数の最小化により最適な2値化閾値を算出し,自動で2値化閾値を決定する手法を考案した.視線方向を変えて実験を行った結果,全ての視線方向に対して90%を超える瞳孔検出率が得られた.また,ある座標に定められた基準点から現在の瞳孔中心位置の相対的な情報を利用したカーソル制御法を用いることで,移動誤差を補正するためのキャリブレーション作業と,頭部動作を必要としないカーソル制御を可能とした. |
| 抄録(英) | Eye input devices are used for the purpose of communication supporting for the disabled people. The previous eye input devices are controlled by the positional information of pupil or the gaze direction. However, the input device by the positional information of pupil is usually operated by combining the head movement. On the other hands, the eye gaze input device without the head movement is burdensome in operation because the calibration of the gaze direction is required. In this study, we developed a novel eye input device which operated the cursor of a personal computer by only eye movement without head movement, in order to develop the communication tool for severely disabled people, e.g. amyotrophic lateral sclerosis. In order to adapt to the pupil occlusion problem by the upper eyelid during the course of pupil detection, cross type of template matching which was robust to pupil shape changes was introduced. Further, the automatic determination method of optimal binarization threshold was devised by minimizing the number of the pupil classes through changing the binarization threshold step by step. In order to evaluate the detection performance, the pupil detection experiments were performed in 9 gaze directions using normal subjects. In results, the detection rates of pupil were over 90% in all gaze directions. The proposed cursor control method used the relative information, i.e. the length and direction connecting from the reference point to the center position of pupil, thus eliminated the calibration both for the gaze direction and head movement. Therefore, the proposed system allows users to control the cursor of personal computer using eye movement alone without calibration. |
| キーワード(和) | カーソル制御 / 瞳孔検出 / 筋萎縮性側索硬化症 / 目入力装置 |
| キーワード(英) | Control of mouse cursor / Pupil detection / Amyotrophic lateral sclerosis / Eye input device |
| 資料番号 | MBE2013-12 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MBE |
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| 開催期間 | 2013/5/17(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | ME and Bio Cybernetics (MBE) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 目蓋による瞳孔の形状変化を考慮した重度障碍者のための目入力装置の開発 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Development of Eye Input Device for Severely Disabled People Adapting to the Pupil Shape Deformation Caused by the Eyelid Occlusion |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | カーソル制御 / Control of mouse cursor |
| キーワード(2)（和/英） | 瞳孔検出 / Pupil detection |
| キーワード(3)（和/英） | 筋萎縮性側索硬化症 / Amyotrophic lateral sclerosis |
| キーワード(4)（和/英） | 目入力装置 / Eye input device |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 大薮 勇希 / Yuki OYABU |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 富山県立大学大学院工学研究科 Toyama Prefectural University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 山川 雄氣 / Yuki YAMAKAWA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 富山県立大学大学院工学研究科 Toyama Prefectural University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 高野 博史 / Hironobu TAKANO |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 富山県立大学大学院工学研究科 Toyama Prefectural University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 中村 清実 / Kiyomi NAKAMURA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 富山県立大学大学院工学研究科 Toyama Prefectural University |
| 発表年月日 | 2013-05-24 |
| 資料番号 | MBE2013-12 |
| 巻番号（vol） | vol.113 |
| 号番号（no） | 61 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | |