[发明专利]视线计测装置、ROM及视线计测方法

说明书

通过角膜反射法视线检测部，根据脸图像的时间序列计算摄像机坐标中的三维的视线向量的时间序列。通过脸位置姿势推定部，推定脸的三维的位置姿势的时间序列。通过眼球中心坐标变换部，计算三维脸形状模型的坐标系中的所述眼球中心的三维位置的时间序列。通过固定参数计算部，计算三维脸形状模型的坐标系中的所述眼球中心的三维位置作为固定参数。通过眼球中心方式视线检测部，利用由固定参数计算部计算出的眼球中心的三维位置，在摄像机坐标系中，计算从眼球中心的三维位置朝向瞳孔中心的三维位置的三维的视线向量。由此，能够以简单的结构不进行校准就精度良好地进行视线计测。

技术领域

本发明涉及视线计测装置、程序及方法，尤其涉及从摄像了脸的图像计测视线向量的视线计测装置、程序及方法。

背景技术

在以往，已知如下视线计测装置(日本专利第5163982号公报)：对于观察规定的画面的被实验者，获取来自规定的光源的光反射了的眼球的图像即眼球图像，根据所述眼球图像，算出将角膜的曲率中心与瞳孔的瞳孔中心连结的轴即光轴，在某时刻，对一眼球及另一眼球各自的光轴与视轴之间的偏差候补的初始值进行设定，在另一时刻，对于所述一眼球及所述另一眼球，利用该另一时刻算出的光轴及所述某时刻设定的所述偏差候补，算出新的偏差候补，根据算出的偏差候补决定一眼球及另一眼球各自的光轴与视轴之间的最优的偏差，基于所述光轴与所述视轴之间的偏差，算出被实验者的所述画面上的注视点。

另外，已知在个人校准时注视单点的视线计测法(大野健彦，“利用单点校准进行的视觉计测及其应用(日语：1点キャリブレーションによる視線計測とその応用)”，社团法人信息处理学会研究报告，2006-HI-117(10)，2006年1月)。

发明概要

发明要解决的课题

在上述日本专利第5163982号公报所述的技术中，由于需要两台摄像机和两个光源，因此装置变得较大。

另外，在上述“利用单点校准进行的视觉计测及其应用”所述的技术中，为了校准，需要让使用者观察坐标已知的点。

发明内容

本发明为了解决上述的问题点而提出的，其目的在于提供能够以简单的结构不进行校准就精度良好地进行视线计测的视线计测装置、程序及方法。

用于解决上述课题的手段

为了达成上述的目的，第一方式的视线计测装置构成为包含：第一视线向量计算部，该第一视线向量计算部根据脸图像的时间序列，利用所述脸图像上的脸的眼睛的角膜反射像、所述脸图像上的脸的眼睛的瞳孔中心位置、以及预先确定的三维眼球模型，计算摄像机坐标系中的三维的视线向量的时间序列，所述脸图像表示通过对被观察者的所述脸进行摄像的摄像部而在从光照射部对所述被观察者的眼睛照射光时被摄像的所述脸的图像；脸位置姿势推定部，该脸位置姿势推定部基于所述脸图像的时间序列和预先确定的三维脸形状模型，推定所述脸的三维的位置姿势的时间序列；眼球中心位置计算部，该眼球中心位置计算部基于通过所述脸位置姿势推定部推定的所述脸的三维的位置姿势的时间序列、以及通过所述第一视线向量计算部计算出的所述视线向量的时间序列，计算所述三维脸形状模型的坐标系中的眼球中心的三维位置的时间序列；固定参数计算部，该固定参数计算部基于通过所述眼球中心位置计算部计算出的所述三维脸形状模型的坐标系中的所述眼球中心的三维位置的时间序列，计算所述三维脸形状模型的坐标系中的所述眼球中心的三维位置并将该三维位置作为固定参数；以及第二视线向量计算部，该第二视线向量计算部基于表示通过所述摄像部摄像的所述脸的脸图像上的所述脸的眼睛的瞳孔中心位置、通过所述固定参数计算部计算出的所述眼球中心的三维位置、以及通过所述脸位置姿势推定部推定的所述脸的三维的位置姿势，在所述摄像机坐标系中，计算从所述眼球中心的三维位置朝向瞳孔中心的三维位置的三维的视线向量。