JPH0583246B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0583246B2
JPH0583246B2 JP3052068A JP5206891A JPH0583246B2 JP H0583246 B2 JPH0583246 B2 JP H0583246B2 JP 3052068 A JP3052068 A JP 3052068A JP 5206891 A JP5206891 A JP 5206891A JP H0583246 B2 JPH0583246 B2 JP H0583246B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
movement
line
sight
head
observed person
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3052068A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH04288122A (en
Inventor
Mitsuho Yamada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EI TEI AARU SHICHOKAKU KIKO KENKYUSHO KK
Original Assignee
EI TEI AARU SHICHOKAKU KIKO KENKYUSHO KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI TEI AARU SHICHOKAKU KIKO KENKYUSHO KK filed Critical EI TEI AARU SHICHOKAKU KIKO KENKYUSHO KK
Priority to JP3052068A priority Critical patent/JPH04288122A/en
Publication of JPH04288122A publication Critical patent/JPH04288122A/en
Publication of JPH0583246B2 publication Critical patent/JPH0583246B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】 この発明は、視線表示装
置に関し、特に、広い視野を有する被観察者の視
線の動きを表示する視線表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a line-of-sight display device, and more particularly to a line-of-sight display device that displays the movement of the line of sight of an observed person having a wide field of view.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課
題】 従来では、自動車や航空機などを運転また
は操縦している運転者の視線の動きの分析におい
て、運転者の頭部運動による視線の動きへの影響
を考慮せず、運転者の眼球の運動による視線の動
きだけが分析されていた。したがつて、眼球運動
だけでなく、頭部運動をも考慮に入れて正確な視
線の動きの検出を行なう必要があり、本願出願人
によりすでにその提案がなされている。
[Prior Art and Problems to be Solved by the Invention] Conventionally, in analyzing the movement of the line of sight of a driver who is driving or piloting a car or aircraft, it has been necessary to analyze the influence of the movement of the driver's head on the movement of the line of sight. Only the movement of the driver's line of sight due to the movement of the driver's eyeballs was analyzed without taking into account the Therefore, it is necessary to accurately detect movement of the line of sight by taking into account not only eye movement but also head movement, and the applicant of the present application has already proposed this method.

【0003】 検出された視線の動きは、運転席から
見える外部状況を撮影した映像の上に重ねて表示
される。外部状況は1台のカメラにより撮影され
ることが好ましいのであるが、運転者の視野が非
常に広いことから、これを1台のカメラにより撮
影することが一般に難しい。かりに、魚眼レンズ
を使用して運転者の全視野を撮影することができ
たとしても、映像の周辺部分において歪みが生じ
てしまう。したがつて、その映像の上に視線を重
ねて表示しても、その視線の動きを分析するのに
支障をきたしていた。
[0003] The detected movement of the line of sight is displayed superimposed on an image of the external situation seen from the driver's seat. Although it is preferable that the external situation be photographed by one camera, it is generally difficult to photograph the external situation with one camera because the driver's field of view is very wide. Even if it is possible to photograph the driver's entire field of view using a fisheye lens, distortion will occur in the periphery of the image. Therefore, even if the line of sight is displayed superimposed on the image, it is difficult to analyze the movement of the line of sight.

【0004】 この発明は、上記のような課題を解決
するためになされたもので、歪みのない背景映像
の上に、広い視野を有する被観察者の視線の動き
を表示できる視線表示装置を提供することを目的
とする。
[0004] This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and provides a line of sight display device that can display the movement of the line of sight of an observed person with a wide field of view on an undistorted background image. The purpose is to

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】 請求項1の発明
にかかる視線表示装置は、被観察者の眼球の運動
を検出する眼球運動検出手段と、被観察者の頭部
の運動を検出する頭部運動検出手段と、眼球運動
検出手段および頭部運動検出手段からの出力デー
タを演算処理することにより、被観察者の視線の
動きを求める視線演算手段と、被観察者の視野を
複数の部分に分け、各部分をそれぞれ撮影する複
数の撮影手段と、視線演算手段によつて得られる
被観察者の視線の動きに応答して、複数の撮影手
段によつて撮影された複数の映像信号のうちのい
くつかを選択するする映像選択手段と、映像選択
手段によつて選択された映像信号に基づいて、選
択された映像を表示し、かつ表示された映像上に
視線演算手段によつて得られる視線の動きを表示
する表示手段とを含む。
[Means for Solving the Problems] A visual line display device according to the invention of claim 1 includes: an eyeball movement detecting means for detecting the movement of the eyeball of an observed person; and a head movement detecting means for detecting the movement of the observed person's head. The motion detection means calculates the movement of the observed person's line of sight by processing the output data from the eye movement detection means and the head movement detection means, and divides the observed person's visual field into multiple parts. out of a plurality of image signals captured by a plurality of image capture means in response to the movement of the observed person's line of sight obtained by a plurality of image capture means that separately image each part, and a line of sight calculation means. a video selection means for selecting some of the video signals, and displaying the selected video based on the video signal selected by the video selection means, and displaying the selected video on the displayed video by the line-of-sight calculation means. and display means for displaying the movement of the line of sight.

【0006】 請求項2の発明にかかる視線表示装置
は、被観察者の眼球の運動を検出する眼球運動検
出手段と、被観察者の頭部の運動を検出する頭部
運動検出手段と、眼球運動検出手段および頭部運
動検出手段からの出力データを演算処理すること
により、被観察者の視線の動きを求める視線演算
手段と、被観察者の視野を複数の部分に分け、各
部分をそれぞれ撮影する複数の撮影手段と、複数
の撮影手段によつて撮影された複数の映像を1つ
の画面上に表示できるように合成する映像合成手
段と、映像合成手段によつて合成された映像を表
示し、かつ表示された映像上に視線演算手段によ
つて得られる視線の動きを表示する表示手段とを
含む。
[0006] The line of sight display device according to the invention of claim 2 includes: an eye movement detection means for detecting the movement of the eyeball of the observed person; a head movement detection means for detecting the movement of the head of the observed person; A line-of-sight calculation means calculates the movement of the observed person's line of sight by processing the output data from the motion detection means and the head movement detection means, and the visual field of the observed person is divided into a plurality of parts, and each part is A plurality of photographing means for photographing, a video composition means for combining a plurality of images photographed by the plurality of photographing means so that they can be displayed on one screen, and displaying the video composited by the video composition means. and display means for displaying the movement of the line of sight obtained by the line of sight calculation means on the displayed image.

【0007】[0007]

【作用】[Effect]

請求項1の発明における視線表示装置では、映
像選択手段が被観察者の視線の動きに応じて表示
手段によつて表示されるべき映像のいくつかを選
択する。表示手段では、選択された映像が表示さ
れ、かつその映像の上に視線演算手段によつて得
られる視線の動きが表示される。したがつて、歪
みのない背景映像の上に被観察者の視線の動きを
表示することができる。
In the line-of-sight display device according to the first aspect of the invention, the image selection means selects some of the images to be displayed by the display means according to the movement of the observer's line of sight. The display means displays the selected image, and also displays the movement of the line of sight obtained by the line of sight calculation means on the image. Therefore, the movement of the observer's line of sight can be displayed on an undistorted background image.

【0008】 請求項2の発明における視線表示装置では、映
像合成手段が、複数の撮影手段によつて撮影され
た複数の映像を1つの画面上に表示できるように
合成する。表示手段では、合成された映像が表示
され、その映像上に視線演算手段によつて得られ
る視線の動きが表示される。したがつて、歪みの
ない背景映像の上に被観察者の視線の動きを表示
することができる。
[0008] In the line-of-sight display device according to the invention of claim 2, the video compositing means composites the plurality of images taken by the plurality of photographing means so that they can be displayed on one screen. The display means displays the synthesized image, and the movement of the line of sight obtained by the line of sight calculation means is displayed on the image. Therefore, the movement of the observer's line of sight can be displayed on an undistorted background image.

【0009】[0009]

【実施例】 図1は、この発明の一実施例を示す
視線運動表示装置のブロツク図である。図1を参
照して、この視線運動表示装置は、磁気センサを
用いて運動者の頭部運動を検出する頭部運動検出
装置6と、運動者の眼球の運動を検出する眼球運
動検出装置5と、検出された頭部運動データおよ
び眼球運動データを演算処理することにより運動
者の視線データを求める注視点処理装置7と、求
められた視線データの画像処理を行なう画像処理
装置8と、運転席から撮影される外部状況を示す
映像信号に画像処理された視線信号をスーパーイ
ンポーズするスーパーインポーザ9と、スーパー
インポーザ9の出力に接続された表示装置10と
を含む。この視線運動表示装置は、さらに、運転
席から見える外部状況を撮影するためのたとえば
4つのカメラC1ないしC4と、注視点処理装置
7からの切換信号SWに応答して、カメラC1な
いしC4によつて撮影された映像信号を選択する
画像切換器3とを含む。したがつて、スーパーイ
ンポーザ9は、画像切換器3から出力される外部
状況を示す選択された映像信号の上に視線信号を
スーパーインポーズすることになる。
Embodiment FIG. 1 is a block diagram of a gaze movement display device showing an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, this eye movement display device includes a head movement detection device 6 that detects the head movement of an exerciser using a magnetic sensor, and an eye movement detection device 5 that detects the movement of the exerciser's eyeballs. , a gaze point processing device 7 that calculates gaze data of the exerciser by processing the detected head movement data and eyeball movement data; an image processing device 8 that performs image processing of the determined gaze data; It includes a superimposer 9 that superimposes an image-processed line-of-sight signal on a video signal showing an external situation photographed from a seat, and a display device 10 connected to the output of the superimposer 9. This gaze movement display device further includes, for example, four cameras C1 to C4 for photographing the external situation visible from the driver's seat, and cameras C1 to C4 in response to a switching signal SW from the gaze point processing device 7. and an image switching device 3 for selecting a video signal photographed by the camera. Therefore, the superimposer 9 superimposes the line-of-sight signal on the selected video signal indicating the external situation output from the image switching device 3.

【0010】 図2は、図1に示した4つのカメラC
1ないしC4の運転席における配置を示す配置図
である。図2を参照して、カメラC1は、運転者
2から見た左側ドアミラー21を含む左視野に相
当する映像を撮影する。カメラC2は、運転者2
から見た正面の視野の映像を撮影する。カメラC
3は、運転者2から見た右側のドアミラー23を
含む右視野の映像を撮影する。カメラC4は、ル
ームミラー22、速度計などの表示器24および
シフトレバー(図示せず)などを含む映像を撮影
する。すなわち、カメラC1ないしC4は、運転
者2から見ることのできる上記の周囲状況を撮影
できる位置にそれぞれ配置されている。
[0010] FIG. 2 shows the four cameras C shown in FIG.
FIG. 2 is a layout diagram showing the arrangement of vehicles 1 to C4 in the driver's seat. Referring to FIG. 2, the camera C1 captures an image corresponding to the left field of view including the left side door mirror 21 as seen from the driver 2. Camera C2 is for driver 2
Shoot an image of the front field of view as seen from the front. Camera C
3 shoots an image of the right visual field including the right side door mirror 23 as seen from the driver 2. The camera C4 captures an image including the rearview mirror 22, an indicator 24 such as a speedometer, a shift lever (not shown), and the like. That is, the cameras C1 to C4 are respectively arranged at positions where they can photograph the above-mentioned surrounding situation that can be seen by the driver 2.

【0011】 図5は、図1に示した頭部運動検出装
置6のブロツク図である。図5を参照して、この
頭部運動検出装置6は、基準磁界を発生する励磁
コイル61と、励磁コイル61を交流駆動するた
めのドライブ回路65と、被観察者の頭部に装着
されたセンサコイル62と、被観察者の頭部に動
きに応じてセンサコイル62に誘起された電圧を
検出する検出回路63と、検出回路63によつて
検出された電圧に基づいて演算処理により被観察
者の頭部運動を求めるCPU64とを含む。CPU
64はドライブ回路65をも制御する。励磁コイ
ル61は、3軸(X、Y、Z)方向に巻かれた3
つのコイルにより構成される。各コイルには、ド
ライブ回路65から発生された、それぞれ周波数
の異なつた駆動用電源電圧が供給される。したが
つて、励磁コイル61によつて3軸を基準とする
磁界が発生され、その磁界の中に被観察者がいる
ことになる。センサコイル62も、(X、Y、Z)
方向にそれぞれ巻かれた3つの検出用コイルを備
えている。被観察者の頭部が動くと、その動きに
応じてセンサコイル62内の各コイルに起動力が
誘起される。各コイルに生じた起電力を検出回路
63により検出することにより、被観察者の頭部
の動きに応じた信号が得られる。CPU64は、
この信号に基づいて演算処理することにより、被
観察者の頭部の動きを示す頭部運動データHを求
め、それを出力する。
[0011] FIG. 5 is a block diagram of the head movement detection device 6 shown in FIG. Referring to FIG. 5, this head motion detection device 6 includes an excitation coil 61 that generates a reference magnetic field, a drive circuit 65 for AC driving the excitation coil 61, and a head motion detection device 6 that is attached to the head of an observed person. A sensor coil 62 , a detection circuit 63 that detects the voltage induced in the sensor coil 62 according to the movement of the head of the person to be observed, and an arithmetic process based on the voltage detected by the detection circuit 63 . and a CPU 64 for determining the head movement of the person. CPU
64 also controls a drive circuit 65. The excitation coil 61 has three coils wound in three axes (X, Y, Z) directions.
It consists of two coils. Each coil is supplied with driving power supply voltages generated from the drive circuit 65 and having different frequencies. Therefore, a magnetic field based on three axes is generated by the excitation coil 61, and the person to be observed is present in this magnetic field. The sensor coil 62 also has (X, Y, Z)
It is equipped with three detection coils wound in each direction. When the head of the person to be observed moves, a starting force is induced in each coil in the sensor coil 62 according to the movement. By detecting the electromotive force generated in each coil by the detection circuit 63, a signal corresponding to the movement of the head of the person to be observed is obtained. The CPU64 is
By performing arithmetic processing on the basis of this signal, head motion data H indicating the movement of the observed person's head is obtained and output.

【0012】 図3は、被観察者である運転者2の頭
部運動の各運動パラメータの方向を示す概略図で
ある。運転者2の前頭部に前述のセンサコイル6
2が装着される。図3に示したパラメータHx、
Hy、Hz、Hθ、HφおよびHψは、それぞれこの
図に示す方向の頭部運動の動きを示している。す
なわち、Hxは頭部の水平平行運動を示し、Hyは
前後方向の動きを示し、Hzは垂直平行運動を示
す。また、Hθは首を左右に傾ける方向の運動を
示し、Hφは首の上下方向の回転運動を示し、
Hψは頭部の左右方向の回転運動を示す。
[0012] FIG. 3 is a schematic diagram showing the direction of each movement parameter of the head movement of the driver 2, who is the observed person. The aforementioned sensor coil 6 is placed on the forehead of the driver 2.
2 is installed. The parameter Hx shown in Figure 3,
Hy, Hz, Hθ, Hφ and Hψ each indicate the movement of the head movement in the direction shown in this figure. That is, Hx indicates horizontal parallel motion of the head, Hy indicates forward-backward motion, and Hz indicates vertical parallel motion. In addition, Hθ indicates the movement in the direction of tilting the neck left and right, Hφ indicates the rotational movement of the neck in the vertical direction,
Hψ indicates the rotational movement of the head in the left-right direction.

【0013】 図4は、運転席における頭部運動検出
の様子を示す概略図である。図4を参照して、ハ
ンドルの下部などのような運転席に近い固定され
た位置に励磁コイル61が取付けられる。センサ
コイル62は、運転者前頭部に取付けられる。運
転者の頭部が動くことにより、励磁コイル61と
センサコイル62との間に位置関係が相対的に変
化し、頭部運動検出が行なわれる。
[0013] FIG. 4 is a schematic diagram showing how head motion is detected in the driver's seat. Referring to FIG. 4, an excitation coil 61 is mounted at a fixed location near the driver's seat, such as at the bottom of the steering wheel. The sensor coil 62 is attached to the driver's forehead. As the driver's head moves, the relative positional relationship between the excitation coil 61 and the sensor coil 62 changes, and head movement is detected.

【0014】 図6は、図1に示した眼球運動検出装
置5における検出原理を示す概略図である。この
装置では、角膜表面の白目と黒目の反射率の違い
を利用する強膜反射方式を用いたものが一例とし
て示される。他の方式として、角膜反射方式やサ
ーチコイル方式も適用できる。図6を参照して、
左右の目E1およびE2の前方に、センサ71お
よび72がそれぞれ配置される。各センサ71お
よび72の中央には、発光素子73が配置され
る。発光素子73として、比較的指向性の広い±
21°程度の赤外線投射の発光ダイオードが用いら
れる。発光素子73の両側には、受光素子74が
設けられる。受光素子74として、指向性の鋭い
±10°程度のフオトダイオードが用いられる。発
光素子73から眼球に向けて投射された光は白目
および黒目の部分で反射する。白目と黒目とでは
反射率が異なるので、この反射率の違いを増幅
し、差を取れば水平(左右)の眼球運動の動きが
出力として得らえ、和を取れば垂直(上下)方向
の眼球の動きが出力として得られる。
[0014] FIG. 6 is a schematic diagram showing the detection principle in the eye movement detection device 5 shown in FIG. As an example, this device uses a scleral reflection method that utilizes the difference in reflectance between the white and iris of the corneal surface. As other methods, a corneal reflection method and a search coil method can also be applied. Referring to FIG.
Sensors 71 and 72 are arranged in front of the left and right eyes E1 and E2, respectively. A light emitting element 73 is arranged at the center of each sensor 71 and 72. As the light emitting element 73, ±
A light emitting diode with an infrared projection of about 21° is used. A light receiving element 74 is provided on both sides of the light emitting element 73. As the light receiving element 74, a photodiode with sharp directivity of approximately ±10° is used. The light projected from the light emitting element 73 toward the eyeball is reflected at the white and iris portions of the eye. The whites of the eyes and the iris have different reflectances, so if we amplify this difference in reflectance and take the difference, we can get the horizontal (left and right) eye movements as an output, and if we add the sum, we can get the output in the vertical (up and down) direction. Eye movement is obtained as output.

【0015】 水平方向と垂直方向とでは、眼球に対
するセンサ71および72の位置が異なり、水平
方向のセンサ71は眼球の上下に対して中央に反
射光を検出し、垂直方向のセンサ72は下方にて
反射光を検出するようにそれぞれ配置される。そ
して、一方の目E1に水平方向のセンサ71が配
置され、他方の目E2の垂直方向のセンサ72が
配置される。これらを同時に用いれば、2次元的
な眼球運動を検出することができる。このような
検出原理を用いて眼球の移動速度、移動方向、移
動距離、注視時間などを求める手法は、たとえば
特開昭60−126140号公報において開示される。し
たがつて、図1に示した眼球運動検出装置5から
運転者の眼球運動を示すデータEが得られ、注視
点処理装置7に与えられる。
[0015] The positions of the sensors 71 and 72 relative to the eyeball are different in the horizontal direction and the vertical direction, with the horizontal sensor 71 detecting reflected light in the center relative to the top and bottom of the eyeball, and the vertical sensor 72 detecting reflected light downward. and are arranged so as to detect the reflected light. A horizontal sensor 71 is placed on one eye E1, and a vertical sensor 72 is placed on the other eye E2. If these are used simultaneously, two-dimensional eye movement can be detected. A method of determining the moving speed, moving direction, moving distance, gaze time, etc. of the eyeball using such a detection principle is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 126140/1983. Therefore, data E indicating the driver's eye movement is obtained from the eye movement detection device 5 shown in FIG. 1 and is provided to the gaze point processing device 7.

【0016】 図7は、頭部運動による視線の動きを
説明するための概略図である。図7を参照して、
一般に視対象が移動すると、眼球はその視対象に
追従して動く。この眼球の動きに代えて、頭部を
移動させることによつても視対象を追いかけるこ
とができる。通常は、両者の動きを併用して行な
つている。頭部運動には、足や背骨の向きによる
平行移動と、首、背骨、腰、足などによつて実現
される回転運動とがある。この頭部運動を後述す
る方法により、眼球の回転角へ換算し、図7に示
した頭部運動補正眼球回転角αが得られる。図1
に示した注視点処理装置7では、この頭部運動補
正眼球回転角αと眼球自身の回転角θとの組合わ
せにより、視線データが表現される。ここで、こ
の回転角αとθの和を総称して視線と定義する。
[0016] FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the movement of the line of sight due to head movement. Referring to FIG.
Generally, when a visual object moves, the eyeball moves to follow the visual object. Instead of moving the eyeballs, it is also possible to track the visual object by moving the head. Usually, both movements are used together. Head movements include parallel movements caused by the orientation of the feet and spine, and rotational movements realized by the neck, spine, hips, legs, and the like. This head movement is converted into an eyeball rotation angle by a method described later, and a head movement corrected eyeball rotation angle α shown in FIG. 7 is obtained. Figure 1
In the gaze point processing device 7 shown in , line of sight data is expressed by a combination of the head movement corrected eyeball rotation angle α and the eyeball rotation angle θ. Here, the sum of the rotation angles α and θ is collectively defined as the line of sight.

【0017】 図1に示した注視点処理装置7におけ
る処理を以下に説明する。注視点処理装置7は、
頭部運動データHと眼球運動データEとを受け
る。データHの水平運動成分として(Hx、Hy、
Hz)が与えられ、回転運動成分として(Hφ、
Hθ、Hψ)が与えられるものとする。頭部運動の
水平成分(Hx、Hy、Hz)により視線が変化す
るが、これを眼球回転角(Ex、Ey)に換算する
には次式が用いられる。ここでDは被験者と観察
対象までの距離である。
[0017] The processing in the gaze point processing device 7 shown in FIG. 1 will be described below. The gaze point processing device 7 is
Head movement data H and eye movement data E are received. As horizontal motion components of data H (Hx, Hy,
Hz) is given, and (Hφ,
Hθ, Hψ) are given. The line of sight changes depending on the horizontal component (Hx, Hy, Hz) of the head movement, and the following equation is used to convert this into an eyeball rotation angle (Ex, Ey). Here, D is the distance between the subject and the observation target.

【0018】[0018]

【数1】 Ex=180/π・tan-1Hx/(D+Hy) ……(1) Ey=180/π・tan-1Hz/(D+Hy) ……(2)[Math. 1] Ex=180/π・tan -1 Hx/(D+Hy) ...(1) Ey=180/π・tan -1 Hz/(D+Hy) ...(2)

【0019】 首を左肩方向または右肩方向にHθだ
け傾げると、眼球運動系の座標が回転する。した
がつて、Hθだけ傾いた眼球運動座標系(Xe、
Ye)を元の観察対象に直交した座標系(Xe′、
Ye′)に変換する必要がある。そのため次式が用
いられる。
[0019] When the head is tilted by Hθ toward the left shoulder or the right shoulder, the coordinates of the eye movement system rotate. Therefore, the eye movement coordinate system (Xe,
Ye) in the coordinate system (Xe′,
Ye′). Therefore, the following formula is used.

【0020】【0020】

【数2】 Xe′=Xe・cosHθ+Ye・sinHθ ……(3) Ye′=−Xe・sinHθ+Ye・cosHθ ……(4) 頭部運動により実現される視線の動き(Xh、
Yh)は、式(1)および(2)から、次式により表わさ
れる。
[Mathematical 2]
Yh) is expressed by the following equation from equations (1) and (2).

【0021】[0021]

【数3】 Yh=Ex+Hψ ……(5) Yh=Ey+Hφ ……(6) したがつて、頭の動きを考慮した視線の動き
(Xv、Yv)は、式(3)ないし(6)より、次式により
表わされる。
[Math. 3] Yh=Ex+Hψ...(5) Yh=Ey+Hφ...(6) Therefore, the movement of the line of sight (Xv, Yv) considering the movement of the head can be calculated from equations (3) to (6). It is expressed by the following formula.

【0022】[0022]

【数4】 Xv=Xe′+Xh ……(7) Yv=Ye′+Yh ……(8) 式(7)および(8)を用いることにより、頭部運動と
眼球運動とを組合わせて行なわれている通常の視
線の動きを再現することができる。以上のような
処理は、図1に示した注視点処理部7において行
なわれ、視線の動きを示す視線データが画像処理
装置8に与えられる。
[Mathematical 4] It is possible to reproduce normal eye movements. The above-described processing is performed in the gaze point processing unit 7 shown in FIG. 1, and gaze data indicating the movement of the gaze is provided to the image processing device 8.

【0023】 注視点処理装置7では、上記の視線運
動の検出に加えて、視線運動の動きに基づく切換
信号SWの発生が行なわれる。すなわち、前述の
演算処理により運転者2の視線の位置、すなわち
注視点の位置が得られるので、その注視点の位置
を含む状況を撮影しているカメラが選択される。
たとえば、視線の水平方向の角度をψとし、垂直
方向の角度をφとすると、カメラC1は、ψ<−
30°かつ−20°<φ<20°の範囲において選択され
る。カメラC2は、−30°<ψ<30°かつ−20°<φ
<20°の範囲において選択される。カメラC3は、
ψ>+30°かつ−20°<φ<20°の範囲において選択
される。カメラC4は、−20°≦ψ≦20°かつφ<
−20°またはφ>20°の範囲において選択される。
したがつて、図1に示した画像切換器3は、切換
信号SWに応答して、カメラC1ないしC4のう
ち現在の視線のある映像を映している映像信号と
その直前の視線の位置を示している映像信号とを
スーパーインポーザ9に与える。
[0023] In addition to detecting the eye movement described above, the gaze point processing device 7 generates a switching signal SW based on the movement of the eye movement. That is, since the position of the line of sight of the driver 2, that is, the position of the point of gaze is obtained through the above-mentioned arithmetic processing, the camera that is photographing the situation including the position of the point of gaze is selected.
For example, if the horizontal angle of the line of sight is ψ and the vertical angle is φ, then camera C1
It is selected in the range of 30° and −20°<φ<20°. Camera C2 is -30°<ψ<30° and -20°<φ
Selected in the range <20°. Camera C3 is
It is selected in the range of ψ>+30° and −20°<φ<20°. Camera C4 is -20°≦ψ≦20° and φ<
-20° or φ>20°.
Therefore, in response to the switching signal SW, the image switching device 3 shown in FIG. The superimposer 9 is provided with a video signal of the superimposer 9.

【0024】 画像処理装置8は、注視点処理装置7
から与えられた視線データに画像処理を施し、表
示装置10の画面上に、その視線を表示するのに
必要な視線信号を出力し、それをスーパーインポ
ーザ9に与える。スーパーインポーザ9は、画像
切換器3から与えられる映像信号の上に、与えら
れた視線信号をスーパーインポーズする。スーパ
ーインポーズされた映像信号は表示装置10に与
えられ、表示装置10の画面上の選択された背景
映像の上に、運転者の視線の動きが表示される。
図8ないし図10は、図1に示した表示装置10
における表示例を示す画面図である。図8は、図
2に示したカメラC2によつて撮影された映像内
で視線が動く場合の表示を示す。図9は、視線が
左側のドアミラー21に移動したときの表示を示
す。視線は移動する直前において図8に示した映
像の左側にあるため、左側の映像とカメラC1に
よつて得られる映像とが同時に表示され、その上
に視線の動きが表示される。同様にして、視線が
右側のドアミラー23に移動したときの表示例が
図10に示される。
[0024] The image processing device 8 is the gaze point processing device 7.
Image processing is performed on the line-of-sight data given from the display device 10, and a line-of-sight signal necessary to display the line of sight on the screen of the display device 10 is output, and the signal is provided to the superimposer 9. The superimposer 9 superimposes the given line-of-sight signal on the video signal given from the image switching device 3. The superimposed video signal is applied to the display device 10, and the movement of the driver's line of sight is displayed on the selected background image on the screen of the display device 10.
8 to 10 illustrate the display device 10 shown in FIG.
It is a screen diagram showing a display example in . FIG. 8 shows a display when the line of sight moves within the video shot by camera C2 shown in FIG. FIG. 9 shows the display when the line of sight moves to the left side door mirror 21. Since the line of sight is on the left side of the image shown in FIG. 8 just before moving, the left side image and the image obtained by camera C1 are displayed simultaneously, and the movement of the line of sight is displayed above them. Similarly, a display example when the line of sight moves to the right side door mirror 23 is shown in FIG.

【0025】 図11は、この発明の別の実施例を示
す視線運動表示装置のブロツク図である。図11
を参照して、この視線運動表示装置は、図1に示
した画像切換器3に代えて、画像合成装置4を含
む点において図1に示した装置と異なる。画像合
成装置4は、前述の4つのカメラC1ないしC4
からの映像信号を受けるように接続される。画像
合成装置4は、表示装置10の1つの画面上に4
つのカメラC1ないしC4から得られる映像を同
時に表示できるよう、映像信号の合成を行なう。
合成された映像信号はスーパーインポーザ9に与
えられる。スーパーインポーザ9は合成された映
像信号上に視線信号をスーパーインポーズし、ス
ーパーインポーズされた信号を表示装置10に与
える。表示装置10における画像の表示例が図1
2に示される。図12に示されるよう、4つのカ
メラC1ないしC4によつて得られた映像が1つ
の画面内に表示されており、その画面上で視線の
動きが表示される。
FIG. 11 is a block diagram of a gaze movement display device showing another embodiment of the present invention. Figure 11
Referring to , this gaze movement display device differs from the device shown in FIG. 1 in that it includes an image synthesizing device 4 instead of the image switching device 3 shown in FIG. The image synthesis device 4 includes the four cameras C1 to C4 described above.
connected to receive video signals from the The image synthesis device 4 displays four images on one screen of the display device 10.
Video signals are synthesized so that images obtained from the two cameras C1 to C4 can be displayed simultaneously.
The combined video signal is given to the superimposer 9. The superimposer 9 superimposes the line-of-sight signal on the combined video signal and provides the superimposed signal to the display device 10. An example of how an image is displayed on the display device 10 is shown in FIG.
2. As shown in FIG. 12, images obtained by four cameras C1 to C4 are displayed on one screen, and the movement of the line of sight is displayed on the screen.

【0026】 このようにして、広い視野を有する運
転者から見える状況を4つのカメラC1ないしC
4を用いて撮影し、その撮影された映像上に運転
者の視線の動きが表示される。したがつて、歪み
のない背景映像の上に運転者の視線の動きを表示
することができるので、視線の動きの分析が容易
となつた。
[0026] In this way, the four cameras C1 to C
4, and the movement of the driver's line of sight is displayed on the captured image. Therefore, the movement of the driver's line of sight can be displayed on an undistorted background image, making it easier to analyze the movement of the driver's line of sight.

【0027】[0027]

【発明の効果】 以上のように、請求項1の発明
によれば、被観察者の視野の各部分を撮影する複
数の撮影手段を設け、映像選択手段によつて選択
された映像上に視線が表示されるので、歪みのな
い背景映像の上に被観察者の視線の動きを表示で
きる視線表示装置が得られた。
Effects of the Invention As described above, according to the invention of claim 1, a plurality of photographing means for photographing each part of the visual field of the observed person are provided, and the line of sight is placed on the image selected by the image selection means. is displayed, so a line-of-sight display device that can display the movement of the observer's line of sight on an undistorted background image was obtained.

【0028】 請求項2の発明によれば、複数の撮影
手段によつて得られた被観察者の視野の各部分を
1つの画面上に表示できるように合成する映像合
成手段を設けたので、歪みのない背景映像の上に
被観察者の視線の動きを表示できる視線表示装置
が得られた。
[0028] According to the invention of claim 2, since the image synthesis means is provided to synthesize each part of the visual field of the observed person obtained by the plurality of photographing means so that they can be displayed on one screen, A line-of-sight display device capable of displaying the movement of the observed person's line of sight on an undistorted background image was obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】この発明の一実施例を示す視線運動表示
装置のブロツク図である。
FIG. 1 is a block diagram of a gaze movement display device showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した4つのカメラの運転席にお
ける配置を示す配置図である。
FIG. 2 is a layout diagram showing the arrangement of the four cameras shown in FIG. 1 in a driver's seat.

【図3】運転者の頭部運動の各運動パラメータの
方向を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the direction of each motion parameter of the driver's head motion.

【図4】運転席における頭部運動検出の様子を示
す概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing head motion detection in the driver's seat.

【図5】図1に示した頭部運動検出装置のブロツ
ク図である。
FIG. 5 is a block diagram of the head motion detection device shown in FIG. 1.

【図6】図1に示した眼球運動検出装置における
検出原理を示す概略図である。
6 is a schematic diagram showing a detection principle in the eye movement detection device shown in FIG. 1. FIG.

【図7】頭部運動における視線の動きを説明する
ための概略図である。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the movement of the line of sight during head movement.

【図8】図1に示した表示装置の表示例を示す画
面図である。
FIG. 8 is a screen diagram showing a display example of the display device shown in FIG. 1;

【図9】図1に示した表示装置の別の表示例を示
す画面図である。
9 is a screen diagram showing another display example of the display device shown in FIG. 1. FIG.

【図10】図1に示した表示装置のさらに別の例を
示す画面図である。
10 is a screen diagram showing still another example of the display device shown in FIG. 1. FIG.

【図11】この発明の別の実施例を示す視線運動表
示装置のブロツク図である。
FIG. 11 is a block diagram of a gaze movement display device showing another embodiment of the present invention.

【図12】図11に示した表示装置の表示例を示す
画面図である。
12 is a screen diagram showing a display example of the display device shown in FIG. 11. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 画像切換器 4 画像合成装置 5 眼球運動検出装置 6 頭部運動検出装置 7 注視点処理装置 10 表示装置。 3 Image switching device 4 Image synthesis device 5 Eye movement detection device 6 Head movement detection device 7 Gaze point processing device 10 Display device.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 広い視野を有する被観察者の視線
の動き表示する視線表示装置であつて、 前記被観察者の眼球の運動を検出する眼球運動
検出手段と、 前記被観察者の頭部運動を検出する頭部運動検
出手段と、 前記眼球運動検出手段および前記頭部運動検出
手段からの出力データを演算処理することによ
り、前記被観察者の視線の動きを求める視線演算
手段と、 前記被観察者の視野を複数の部分に分け、各部
分をそれぞれ撮影する複数の撮影手段と、 前記視線演算手段によつて得られる前記被観察
者の視線の動きに応答して、前記複数の撮影手段
によつて撮影された複数の映像信号のうちのいく
つかを選択する映像選択手段と、 前記映像選択手段によつて選択された映像信号
に基づいて、選択された映像を表示し、かつ表示
された映像上に前記視線演算手段によつて得られ
る視線の動きを表示する表示手段とを含む、視線
表示装置。
1. A line-of-sight display device that displays movement of the line of sight of an observed person having a wide field of view, comprising: eye movement detection means for detecting movement of the observed person's eyeballs; and head movement of the observed person. a head movement detection means for detecting the movement of the subject; a line of sight calculation means for calculating the movement of the observed person's line of sight by processing output data from the eye movement detection means and the head movement detection means; a plurality of photographing means that divides an observer's visual field into a plurality of parts and photographs each part; and a plurality of photographing means that respond to the movement of the observed person's line of sight obtained by the line of sight calculation means. video selection means for selecting some of the plurality of video signals shot by the video selection means; displaying the selected video based on the video signals selected by the video selection means; and display means for displaying the movement of the line of sight obtained by the line of sight calculation means on the image.
【請求項2】 広い視野を有する被観察者の視線
の動きを表示する視線表示装置であつて、 前記被観察者の眼球の運動を検出する眼球運動
検出手段と、 前記被観察者の頭部の運動を検出する頭部運動
検出手段と、 前記眼球運動検出手段および前記頭部運動検出
手段からの出力データを演算処理することによ
り、前記被観察者の視線の動きを求める視線演算
手段と、 前記被観察者の視野を複数の部分に分け、各部
分をそれぞれ撮影する複数の撮影手段と、 前記複数の撮影手段によつて撮影された複数の
映像を1つの画面上に表示できるように合成する
映像合成手段と、 前記映像合成手段によつて合成された映像を表
示し、かつ表示された映像上に前記視線演算手段
によつて得られる視線の動きを表示する表示手段
とを含む、視線表示装置。
2. A line-of-sight display device that displays the movement of the line of sight of an observed person having a wide field of view, comprising: eye movement detection means for detecting the movement of the observed person's eyeballs; and a head of the observed person. a head movement detection means for detecting the movement of the subject; and a line of sight calculation means for calculating the movement of the observed person's line of sight by processing output data from the eye movement detection means and the head movement detection means; A plurality of photographing means for dividing the field of view of the observed person into a plurality of parts and photographing each part, and combining the plurality of images photographed by the plurality of photographing means so that they can be displayed on one screen. and display means for displaying the image synthesized by the image compositing means and displaying the movement of the line of sight obtained by the line of sight calculation means on the displayed image. Display device.
JP3052068A 1991-03-18 1991-03-18 Line-of-sight display device Granted JPH04288122A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3052068A JPH04288122A (en) 1991-03-18 1991-03-18 Line-of-sight display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3052068A JPH04288122A (en) 1991-03-18 1991-03-18 Line-of-sight display device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04288122A JPH04288122A (en) 1992-10-13
JPH0583246B2 true JPH0583246B2 (en) 1993-11-25

Family

ID=12904500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3052068A Granted JPH04288122A (en) 1991-03-18 1991-03-18 Line-of-sight display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04288122A (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5510951B2 (en) * 2006-02-01 2014-06-04 トビー テクノロジー アーベー Generating graphical feedback in computer systems
US9897805B2 (en) * 2013-06-07 2018-02-20 Sony Interactive Entertainment Inc. Image rendering responsive to user actions in head mounted display
JP5689850B2 (en) * 2012-05-25 2015-03-25 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント Video analysis apparatus, video analysis method, and gaze point display system
EP3163410A4 (en) * 2014-06-30 2017-12-13 Toppan Printing Co., Ltd. Line-of-sight measurement system, line-of-sight measurement method, and program

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04288122A (en) 1992-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4323377B2 (en) Image display device
US20170324899A1 (en) Image pickup apparatus, head-mounted display apparatus, information processing system and information processing method
KR101491170B1 (en) Vehicle Image Display System
JP4583883B2 (en) Ambient condition display device for vehicles
CN102917205B (en) Vehicle is around view system
US5751259A (en) Wide view angle display apparatus
US20060098087A1 (en) Housing device for head-worn image recording and method for control of the housing device
WO2005088970A1 (en) Image generation device, image generation method, and image generation program
JPH10327433A (en) Display device for composted image
KR100911066B1 (en) Image display system, image display method and recording medium
JPH08313843A (en) Wide visual field and high resolution video presentation device in line of sight followup system
JP2011133508A (en) Scanned type display-device optical system, three-dimensional display device and head-up display device
EP4158447A1 (en) Systems and methods for providing mixed-reality experiences under low light conditions
US20190266743A1 (en) Occupant monitoring apparatus
JP2002176661A (en) Image display device
CN119547427A (en) Head-mounted display device, state determination device, control method of head-mounted display device, control method of state determination device, and program
JPH06189906A (en) Gaze direction measuring device
JPH0449943A (en) Eye ball motion analyzer
JPH0583246B2 (en)
US20240371170A1 (en) Information processing device, and control program
JPH05289739A (en) Three-dimensional image processor and teleoperating system
JP3206874B2 (en) Image system for remote construction support
JP6813437B2 (en) Display system
JPH0583247B2 (en)
JPH05241540A (en) Visual information display device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19940621

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees