視線方向の実時間計測とその実世界指向インターフェースへの応用

注视方向的实时测量及其在面向现实世界的界面中的应用

• 批准号: 13780318
• 负责人: 佐藤 洋一
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13780318/
• 关键词: ヒューマン・コンピュータ・インタラクション; 実世界指向インタフェース; 動画像処理; ステレオ画像処理; 顔姿勢計測; 実世界指向インターフェース; 視線計測

本研究では、現在の拡張机型インタフェースシステムにおいて手指動作のみではユーザ動作を信頼性良く認識できないという点に注目し、モダリティの異なる入力を統合的に利用することを検討している。具体的には、ユーザの視線方向をリアルタイムで計測することにより、実世界の中でユーザが注目している対象物体や領域などを特定することにより、観察されたユーザの行動から意識的に行われたもののみを特定することを可能とする枠組みを実装し、その有効性を実験的に評価した。実世界指向インタフェースにおける自然なインタラクションを実現するためには、ユーザに特殊なデバイスなどを装着することを要求するのは現実的ではない。そこで今年度は、2台のカメラ入力をもとに実時間ステレオ画像処理によりユーザの頭部姿勢を高速かつ安定に測定するシステムを実装した。また、通常の可視領域ではなく近赤外領域に感度を持っビデオカメラと近赤外領域光源を利用することにより、光源などの環境の変化に対する信頼性の向上を実現した。さらに、大型情報ディスプレイにおける情報提示に着目し、表示されているどの部分にユーザが着目しているかに応じて適応的にディスプレイの内容を変化させるための仕組みを提案した。特に、ユーザがある程度の時間以上注視している情報や、過去の履歴からより注目度の高いと思われる情報を詳しく表示するなどの機能の有効性をプロトタイプアプリケーションを用いたユーザ実験により検討した。

在这项研究中，我们关注以下事实：在当前的扩展台式接口系统中，仅使用手动动作可靠地识别用户行动，并且我们正在考虑以集成方式使用具有不同方式的输入。具体而言，实施了一个框架，允许用户通过实时测量眼睛的方向来识别他们在现实世界中关注的目标对象和区域，并允许用户仅识别那些从观察到的用户的行为中有意识地执行的目标，并通过实验评估了他们的有效性。为了在面向现实世界的界面中实现自然互动，要求用户佩戴特殊设备之类的东西是不现实的。因此，今年我们实施了一个系统，该系统使用基于两个摄像头输入的实时立体声图像处理来快速，稳定地测量用户的头部姿势。此外，通过使用摄像机和近红外光源，这些摄像机对近红外区域而不是正常的可见区域敏感，我们可以提高对环境变化（例如光源）的可靠性。此外，在大型信息显示器中关注信息演示，我们提出了一种自适应更改显示内容内容的机制，该机制根据显示的部分显示。特别是，通过使用Prototype应用程序进行了用户实验，检查了诸如显示用户一直在一定时间内密切关注的详细信息的功能的有效性。