顔の近赤外画像を用いた情動変化検出に最適なセンシング波長帯域の検討

利用近红外面部图像检测情绪变化的最佳传感波段的研究

• 批准号: 17H00377
• 负责人: 高橋 毅
• 金额: $ 0.35万
• 依托单位: Akita University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17H00377/
• 关键词: 情動検出; 近赤外画像; ヒューマンセンシング

○研究目的および概要 :本申請課題では「ユーザにやさしい対話型インタフェース」構築の基礎的検討として、情動の検出に適する近赤外波長帯域に関して知見を得ることを目的とした。具体的には、近赤外帯域に感度を有するCMOSカメラと複数の狭帯域バンドパスフィルタを組み合わせた撮影装置により被験者の顔情報を取得し、各波長帯域のセンシング情報について比較検討を行った。○実施内容ならびに研究成果 :(1) データの取得 : 被験者5名(20代男性)を対象に、近赤外感度カメラ(ACH100-NIR ; 1280×728画素 ; 25フレーム/秒)を用いて顔の動画像を取得した。取得する波長帯域の制限には近赤外帯域ロングパスフィルター3種類(Midopt社製LP715, LP780, LP830)、狭帯域バンドパスフィルタ5種類(Midopt社製BN740, BN785, BN810, BN850, BN880)を用いた。データの取得は被験者の心理状態と体調状態が共に良好である時に実施した。(2) 近赤外画像解析 : 8種類のフィルタを用いた動画像から時系列静止画像を生成し, 鼻孔部を基準点として頬部から70×70画素の解析対象領域を抽出した。対象領域の輝度情報からヒストグラムを生成し, 波長帯域毎に比較を行った。さらに, 各ヒストグラムの尖度および歪度を算出し, 頬領域の輝度情報変化に関する特徴量として検討を加えた。(3) 血流観測 : 血流観測装置Bscan-Zを用いて指先(爪母近傍)の毛細血管における血流画像を取得した。(4) 検討結果 : 抽出した領域における各近赤外波長帯域の輝度ヒストグラムおよび尖度・歪度等を観測した結果、780nm-850nmの範囲で画像のコントラストが比較的高い傾向が認められた。この結果は、780nm-850nmが顔の血流観測に適している可能性を示唆するものと考える。

Research Objective and Summary: The subject of this application is to establish a basis for research and development of mobile communication systems in the near infrared wavelength region. The specific sensitivity of the wavelength band is different from that of the wavelength band. The sensitivity of the wavelength band is different from that of the wavelength band. The sensitivity of the wavelength band is different from that of the wavelength band. Research results:(1) Data acquisition: 5 subjects (20 generations male) were selected from the group consisting of 5 subjects (ACH100-NIR ; 1280×728 pixels; 25 ° C/s). The wavelength band limitation is obtained by using three types of near-infrared band transition (Midopt LP715, LP780, LP830) and five types of narrow-band transition (Midopt BN740, BN785, BN810, BN850, BN880). The mental state of the person who has been injured has been improved. (2)Near red image analysis: 8 kinds of animated images are generated, and the nostrils are extracted from the 70×70 pixel analysis object area. The luminance information of the image domain is generated from the wavelength domain and compared with each other. In this paper, the sharpness and inclination of each pixel are calculated, and the characteristic quantity related to the luminance information of the cheek area is discussed. (3)Blood flow measurement: Blood flow measurement device Bscan-Z is used to obtain blood flow images of capillaries near the mother. (4)The results of this study are as follows: the luminance of each near-infrared wavelength band is measured in the range of 780 nm-850 nm, and the luminance of each near-infrared wavelength band is measured in the range of 780nm-850nm. These results indicate the feasibility of color blood flow measurement between 780nm and 850nm.