A Study on Gaze-driven Image Presentation on Automotive HUDs

汽车 HUD 上视线驱动图像呈现的研究

基本信息

批准号：
21K03964
负责人：
池田聖
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は，車載の窓型透明ディスプレイを対象に，利用者の三次元的な注視位置を推定し，これに基づき提示するAR像を変化させることで視認性を向上させる技術の確立である．目的達成のために，次の課題をこれまでに実施した．A）車窓ディスプレイのための三次元注視位置センシング：(A-1) 視線検出器の自動較正法：利用者に特定の動作を課さずに，自動的に視線検出器を較正する手法を開発した．開発した手法では，環境の三次元モデルとと視線の交点（注視点）を算出し，較正された視線の注視点は，固視中に密集する性質から，このばらつきを最小化する最適化問題として較正パラメータを推定する．バーチャルリアリティ（VR）環境において本手法が，顕著性に基づく従来法に比べて精度が高く，頭部の18m程度並進移動により較正精度が収束することを確認した．(A-2) 中遠景の重畳像に対応した三次元注視位置センシング：並進移動する車両内にいる利用者が透明ディスプレイを介してAR像と実風景との混合像をみる際の，三次元注視位置を推定する手法を開発した．本手法では，注視対象上の各座標系において固視を検出することで，視線が密集する瞬間をとらえる．VR環境を用いた実験において，輻輳角を用いた従来法よりも注視対象の判定精度が高いこと，および車両の速度により最適な固視検出の閾値が変化することを明らかにした．B) 三次元注視位置に基づく重畳像の高視認性レンダリング：三次元注視位置の推定結果をもとにAR像を注視する場合は，AR像の視認性を高め，実風景を注視する場合はAR像の一部の透過率を高めて実風景の視認性が向上するよう像を提示する手法を開発した．開発した手法では，非注視対象の存在を完全に消してしまわないよう，AR像をメッシュ状に加工して提示する．バーチャルリアリティ環境を用いた実験により，両者の視認性が向上することを確認した．

这项研究的目的是建立一项技术，通过估计用户在车辆中透明窗口类型显示的三维目光位置，并根据此更改AR图像来提高可见度。为了实现目标，到目前为止已经实施了以下任务：a）车窗显示器显示的三维凝视位置感应：（A-1）凝视检测器的自动校准方法：我们开发了一种自动校准凝视检测器而不对用户采取特定动作的方法。开发的方法计算了环境的三维模型与视线线之间的交点（目光），并估计校准参数是一种优化问题，这是一个优化的问题，由于校准的视觉线的性质是在固定过程中浓缩的。在虚拟现实（VR）环境中，该方法比基于显着性的常规方法更准确，并且可以证实，由于头部的翻译运动大约18m，校准精度会收敛。（A-2）对应于遥远中期场景的叠加图像的三维视线位置感应：我们开发了一种估算3维注视位置的方法，当时是通过透明显示的AR图像和真实景观的混合图像时，我们开发了一种方法。在此方法中，在目标对象上的每个坐标系中都检测到固定，从而捕获了凝视密集的时刻。在使用VR环境的实验中，我们表明，确定凝视目标的准确性高于使用收敛角的常规方法的准确性，并且根据车辆速度，固定检测检测的最佳阈值变化。 b）基于三维目光的位置对叠加图像的高可见性渲染：我们已经开发了一种呈现图像的方法，以便根据三维目光位置的估计结果凝视凝视时，我们会增加AR图像的可见性，以及在真实的风景中凝视时，我们会提高AR图像的传播，从而提高AR图像的可见度，从而提高实际场景的真实场景。开发的方法将AR图像显示为网格形状，因此它不会完全消除非观察对象的存在。我们证实，通过使用虚拟现实环境进行实验，可以改善这两种情况的可见性。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

注視点の奥行き変化を再現する眼球運動生成

再现注视点深度变化的眼动生成

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
槻木日向太;池田聖;石塚裕己;大城理
通讯作者：
大城理

車両移動による運動視差を利用した半透明像注視判定

利用车辆运动引起的运动视差确定半透明图像注视点

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
澤村和樹;浦宗龍生;池田　聖;石塚裕己;大城　理
通讯作者：
大城　理

運動視差に基づく半透明像注視判定法

基于运动视差的半透明图像视线判定方法

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
澤村和樹;浦宗龍生;池田　聖;石塚裕己;大城　理
通讯作者：
大城　理

移動中の車両における窓型ディスプレイを用いた半透明提示像の注視判定

使用移动车辆中的窗口显示器进行半透明图像的注视确定

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
澤村和樹;浦宗龍生;池田聖;石塚裕己;大城理
通讯作者：
大城理

頭部移動中の3次元注視点に基づく固視検出評価法

头部运动过程中基于3D注视点的注视检测评价方法

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
浦宗龍生;池田聖;石塚裕己;大城理
通讯作者：
大城理

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通讯作者：
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通讯作者：
平田遼太郎，石橋朋果，チェカネイ，森尚平，池田聖，柴田史久，木村朝子，田村秀行