(57)【要約】【課題】診断の精度を向上させる。【解決手段】診断の精度を向上させるために、実施形態の診断支援装置を以下のように構成する。診断支援装置は、被験者を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された撮像画像から、前記被験者の視線方向を検出する視線検出部と、前記視線方向に基づいて、表示部の表示領域における前記被験者の視点を検出する視点検出部と、自然画上に模様画像が重畳するよう合成された診断画像を前記表示領域に表示させる出力制御部と、を備える。【選択図】図３
2014195641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された撮像画像から、前記被験者の視線方向を検出する視線検出部と、
前記視線方向に基づいて、表示部の表示領域における前記被験者の視点を検出する視点検出部と、
自然画上に模様画像が重畳するよう合成された診断画像を前記表示領域に表示させる出力制御部と、を備える
ことを特徴とする診断支援装置。
【請求項２】
前記出力制御部は、第１診断画像を前記表示部に表示させた後、模様画像の位置が前記第１診断画像の模様画像の位置とは異なる第２診断画像を前記表示部に表示させ、
前記視点検出部は、前記第１診断画像および前記第２診断画像が表示されたときの前記被験者の視点を検出すること、
を特徴とする請求項１に記載の診断支援装置。
【請求項３】
前記第１診断画像における模様画像の領域と、前記第２診断画像における模様画像の領域とは、前記表示領域の中心を対称点として点対称であること、
を特徴とする請求項２に記載の診断支援装置。
【請求項４】
前記模様画像は、幾何学的な模様を含むこと、
を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の診断支援装置。
【請求項５】
前記模様画像は、色相、輝度、彩度の内の少なくとも１つが前記自然画と類似または一致すること、
を特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の診断支援装置。
【請求項６】
前記模様画像は、前記自然画に含まれるオブジェクトに基づく形状であること、
を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の診断支援装置。
【請求項７】
前記模様画像は、前記自然画のオブジェクトの動作速度に基づき変化すること、
を特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の診断支援装置。
【請求項８】
前記自然画および前記模様画像のいずれを注視しているかを判定する評価部をさらに備えること、
を特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の診断支援装置。
【請求項９】
光を照射する光源を含む照明部と、
前記照明部によって光が照射され、前記撮像部によって撮像された被験者の眼球の画像から瞳孔の中心を示す第１位置を算出する第１算出部と、
撮像された前記眼球の画像から角膜反射の中心を示す第２位置を算出する第２算出部と、
前記光源と前記第２位置とを結ぶ直線に基づいて、角膜曲率中心を示す第３位置を算出する第３算出部と、をさらに備え、
前記視線検出部は、前記第１位置と前記第３位置に基づいて前記被験者の視線を検出すること、
を特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の診断支援装置。
【請求項１０】
被験者を撮像する撮像部により撮像された撮像画像から、前記被験者の視線方向を検出する視線検出ステップと、
前記視線方向に基づいて、表示部の表示領域における前記被験者の視点を検出する視点検出ステップと、
自然画上に模様画像が重畳するよう合成された診断画像を前記表示領域に表示させる出力制御ステップからなる、
診断支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断支援装置および診断支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、発達障がい者が増加傾向にあると言われている。発達障がいは、早期に発見し療育を開始することで症状を軽減し、社会に適応できる効果が高くなることがわかっている。我が国でも、１歳半検診時の問診などにより早期発見を目指している。しかし、精神科医不足や、問診に時間が掛かるなどの問題があり、その効果は十分とはいえない。そこで、客観的で効率的な発達障がいの診断支援装置が求められている。
【０００３】
発達障がい早期発見のためには、例えば１歳半検診時に診断できることが理想的である。発達障がい児の特徴として、対面する相手の目を見ない（視線をそらす）ことが挙げられる。カメラで人の顔を撮影して、角膜反射と瞳孔の位置を計算することにより注視点を検出する方法などを応用して、発達障がいを診断支援する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８５４３１号公報
【特許文献２】特開２００８−１２５６１９号公報
【特許文献３】特開２００５−１９８７４３号公報
【特許文献４】特開２０１１−２０６５４２号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Karen  Pierce、“Preference  for  Geometric  Patterns  Early  in  Life  as  a  Risk  Factor  for  Autism”、Arch  Gen  Psychiatry  2011;68（1）:101-109．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
１歳半程度の被験者は、動きの少ない物体を注視しない傾向がある。このため、従来のように注視点を検出する方法では、適切に診断を支援できない場合があり、さらに高精度の検出方法が求められていた。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、診断の精度を向上できる診断支援装置および診断支援方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、被験者を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された撮像画像から、前記被験者の視線方向を検出する視線検出部と、前記視線方向に基づいて、表示部の表示領域における前記被験者の視点を検出する視点検出部と、自然画上に模様画像が重畳するよう合成された診断画像を前記表示領域に表示させる出力制御部とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる診断支援装置および診断支援方法は、診断の精度を向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１の実施形態で用いる表示部、ステレオカメラ、および光源の配置の一例を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の診断支援装置の機能の概要を示す図である。
【図３】図３は、図２に示す各部の詳細な機能の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、赤外線光源の発光タイミングと左右カメラの撮影タイミングとの関係の一例を示す図である。
【図５】図５は、２台のカメラを使用した場合の目および距離の検出の一例を示す図である。
【図６】図６は、表示される診断画像の一例を示す説明図である。
【図７】図７は、表示される診断画像の一例を示す説明図である。
【図８】図８は、表示される診断画像の一例を示す説明図である。
【図９】図９は、表示される診断画像の一例を示す説明図である。
【図１０】図１０は、定型発達の被験者が視聴した時の注視点の動きを示す図である。
【図１１】図１１は、発達障がいの被験者が視聴した時の注視点の動きを示す図である。
【図１２】図１２は、表示部に表示される画像の座標などについての説明図である。
【図１３】図１３は、図６〜図１２と異なる診断画像の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、第１の実施形態における診断支援処理の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、第１の実施形態における診断支援処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、第１の実施形態における診断支援処理の一例を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、第２の実施形態の表示部、ステレオカメラ、赤外線光源および被験者の配置の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、第２の実施形態の表示部、ステレオカメラ、赤外線光源および被験者の配置の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、診断支援装置の機能の概要を示す図である。
【図２０】図２０は、図１９に示す各部の詳細な機能の一例を示すブロック図である。
【図２１】図２１は、第２の実施形態の診断支援装置により実行される処理の概要を説明する図である。
【図２２】図２２は、２つの光源を用いる方法と、１つの光源を用いる第２の実施形態との違いを示す説明図である。
【図２３】図２３は、瞳孔中心位置と角膜曲率中心位置との距離を算出する算出処理を説明するための図である。
【図２４】図２４は、第２の実施形態の算出処理の一例を示すフローチャートである。
【図２５】図２５は、事前に求めた距離を使用して角膜曲率中心の位置を算出する方法を示した図である。
【図２６】図２６は、第２の実施形態の視線検出処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる診断支援装置および診断支援方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態で用いる表示部、ステレオカメラ、および光源の配置の一例を示す図である。図１に示すように、本実施形態では、表示画面１０１の下側に、１組のステレオカメラ１０２を配置する。ステレオカメラ１０２は、赤外線によるステレオ撮影が可能な撮像部であり、右カメラ２０２と左カメラ２０４とを備えている。
【００１３】
右カメラ２０２および左カメラ２０４の各レンズの直前には、円周方向に赤外ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）光源２０３および２０５がそれぞれ配置される。赤外ＬＥＤ光源２０３および２０５は、発光する波長が相互に異なる内周のＬＥＤと外周のＬＥＤとを含む。赤外ＬＥＤ光源２０３および２０５により被験者の瞳孔を検出する。瞳孔の検出方法としては、例えば特許文献２に記載された方法などを適用できる。
【００１４】
視線を検出する際には、空間を座標で表現して位置を特定する。本実施形態では、表示画面１０１の画面の中央位置を原点として、上下をＹ座標（上が＋）、横をＸ座標（向かって右が＋）、奥行きをＺ座標（手前が＋）としている。
【００１５】
図２は、診断支援装置１００の機能の概要を示す図である。図２では、図１に示した構成の一部と、この構成の駆動などに用いられる構成を示している。図２に示すように、診断支援装置１００は、右カメラ２０２と、左カメラ２０４と、赤外ＬＥＤ光源２０３および２０５と、スピーカ１０５と、駆動・ＩＦ（interface）部２０８と、制御部３００と、記憶部１５０と、表示部２１０と、を含む。図２において、表示画面１０１は、右カメラ２０２および左カメラ２０４との位置関係を分かりやすく示しているが、表示画面１０１は表示部２１０において表示される画面である。なお、駆動部とIF部は一体でもよいし、別体でもよい。
【００１６】
スピーカ１０５は、キャリブレーション時などに、被験者に注意を促すための音声などを出力する音声出力部として機能する。
【００１７】
駆動・ＩＦ部２０８は、ステレオカメラ１０２に含まれる各部を駆動する。また、駆動・ＩＦ部２０８は、ステレオカメラ１０２に含まれる各部と、制御部３００とのインタフェースとなる。
【００１８】
記憶部１５０は、制御プログラム、測定結果、診断支援結果など各種情報を記憶する。記憶部１５０は、例えば、表示部２１０に表示する画像等を記憶する。表示部２１０は、診断のための対象画像等、各種情報を表示する。
【００１９】
図３は、図２に示す各部の詳細な機能の一例を示すブロック図である。図３に示すように、制御部３００には、表示部２１０と、駆動・ＩＦ部２０８が接続される。駆動・ＩＦ部２０８は、カメラＩＦ３１４、３１５と、ＬＥＤ駆動制御部３１６と、スピーカ駆動部３２２と、を備える。
【００２０】
駆動・ＩＦ部２０８には、カメラＩＦ３１４、３１５を介して、それぞれ、右カメラ２０２、左カメラ２０４が接続される。駆動・ＩＦ部２０８がこれらのカメラを駆動することにより、被験者を撮像する。
【００２１】
図４は、赤外線光源の発光タイミングと左右カメラの撮影タイミングとの関係の一例を示す図である。右カメラ２０２からはフレーム同期信号ＦＳが出力される。フレーム同期信号ＦＳは、左カメラ２０４とＬＥＤ駆動制御部３１６とに入力される。これにより、第１フレームで、タイミングをずらして左右の波長１の赤外線光源（波長１−ＬＥＤ３０３、波長１−ＬＥＤ３０５）を発光させ、それに対応して左右カメラ（右カメラ２０２、左カメラ２０４）による画像を取り込み、第２フレームで、タイミングをずらして左右の波長２の赤外線光源（波長２−ＬＥＤ３０４、波長２−ＬＥＤ３０６）を発光させ、それに対応して左右カメラによる画像を取り込んでいる。以降、フレーム同期信号ＦＳに従い、第１フレームおよび第２フレームの処理が繰り返される。
【００２２】
図３に戻り、赤外ＬＥＤ光源２０３は、波長１−ＬＥＤ３０３と、波長２−ＬＥＤ３０４と、を備えている。赤外ＬＥＤ光源２０５は、波長１−ＬＥＤ３０５と、波長２−ＬＥＤ３０６と、を備えている。
【００２３】
波長１−ＬＥＤ３０３、３０５は、波長１の赤外線を照射する。波長２−ＬＥＤ３０４、３０６は、波長２の赤外線を照射する。
【００２４】
波長１および波長２は、それぞれ例えば９００ｎｍ未満の波長および９００ｎｍ以上の波長とする。９００ｎｍ未満の波長の赤外線を照射して瞳孔で反射された反射光を撮像すると、９００ｎｍ以上の波長の赤外線を照射して瞳孔で反射された反射光を撮像した場合に比べて、明るい瞳孔像が得られるためである。なお、照射する赤外線の波長については、上記に限らず、波長１の赤外線を照射して瞳孔で反射された反射光を撮像した結果と、波長２の赤外線を照射して瞳孔で反射された反射光を撮像した結果とで、差が出せるものであればよい。
【００２５】
スピーカ駆動部３２２は、スピーカ１０５を駆動する。なお、診断支援装置１００が、印刷部としてのプリンタと接続するためのインタフェース（プリンタＩＦ）を備えてもよい。また、プリンタを診断支援装置１００の内部に備えるように構成してもよい。
【００２６】
制御部３００は、診断支援装置１００全体を制御する。制御部３００は、視線検出部３５１と、視点検出部３５２と、出力制御部３５３と、評価部３５４と、を備えている。
【００２７】
視線検出部３５１は、撮像部（ステレオカメラ１０２）により撮像された撮像画像から、被験者の視線（視線方向）を検出する。視線を検出する処理には、被験者の目の位置を検出する処理が含まれる。視点検出部３５２は、検出された視線方向を用いて被験者の視点を検出する。視点検出部３５２は、例えば、表示画面１０１に表示された対象画像のうち、被験者が注視する点である視点（注視点）を検出する。視線検出部３５１による視線検出方法、および、視点検出部３５２による視点検出方法としては、従来から用いられているあらゆる方法を適用できる。以下では、特許文献３と同様に、ステレオカメラを用いて被験者の視線方向および注視点を検出する場合を例に説明する。
【００２８】
この場合、まず視線検出部３５１は、ステレオカメラ１０２で撮影された画像から、被験者の視線方向を検出する。視線検出部３５１は、例えば、特許文献１および２に記載された方法などを用いて、被験者の視線方向を検出する。具体的には、視線検出部３５１は、波長１の赤外線を照射して撮影した画像と、波長２の赤外線を照射して撮影した画像との差分を求め、瞳孔像が明確化された画像を生成する。視線検出部３５１は、左右のカメラ（右カメラ２０２、左カメラ２０４）で撮影された画像それぞれから上記のように生成された２つの画像を用いて、ステレオ視の手法により被験者の瞳孔の位置（目の位置）を算出する。また、視線検出部３５１は、左右のカメラで撮影された画像を用いて被験者の角膜反射の位置を算出する。そして、視線検出部３５１は、被験者の瞳孔の位置と角膜反射位置とから、被験者の視線方向を表す視線ベクトルを算出する。
【００２９】
なお、被験者の目の位置および視線の検出方法はこれに限られるものではない。例えば、赤外線ではなく、可視光を用いて撮影した画像を解析することにより、被験者の目の位置および視線を検出してもよい。
【００３０】
視点検出部３５２は、例えば図１のような座標系で表される視線ベクトルとＸＹ平面との交点を、被験者の注視点として検出する。両目の視線方向が得られた場合は、被験者の左右の視線の交点を求めることによって注視点を計測してもよい。
【００３１】
図５は、２台のカメラ（右カメラ２０２、左カメラ２０４）を使用した場合の目および距離の検出の一例を示す図である。２台のカメラは、事前にステレオ較正法によるカメラキャリブレーション理論を適用し、カメラパラメータを求めておく。ステレオ較正法は、Ｔｓａｉのカメラキャリブレーション理論を用いた方法など従来から用いられているあらゆる方法を適用できる。右カメラ２０２で撮影された画像から検出した目の位置と、左カメラ２０４で撮影された画像から検出した目の位置と、カメラパラメータとを用いて、世界座標系における目の３次元座標が得られる。これにより、目とステレオカメラ１０２間の距離、および、瞳孔座標を推定することができる。瞳孔座標とは、ＸＹ平面上での被験者の目（瞳孔）の位置を表す座標値である。瞳孔座標は、例えば、世界座標系で表される目の位置をＸＹ平面に投影した座標値とすることができる。通常は、左右両目の瞳孔座標が求められる。表示画面１０１には、診断画像４０１が表示される。後述するように、診断画像４０１は、表示画面１０１の表示領域内に表示する自然画と、表示領域に含まれる部分領域に表示する、自然画と類似する模様を含む模様画像と、を含む。
【００３２】
模様画像は、例えば１以上の幾何学模様を含む画像（幾何学画像）である。自然画は、幾何学画像以外の、自然物または自然物を連想させるような画像であればよい。例えば、人物、動物、植物、および自然の景観などをカメラで撮像した画像（静止画、動画）を自然画として用いてもよい。また、人物および動物などを模したキャラクタの画像（静止画、動画）を自然画として用いてもよい。
【００３３】
図３に戻り、出力制御部３５３は、表示部２１０およびスピーカ１０５などに対する各種情報の出力を制御する。例えば、出力制御部３５３は、診断画像４０１、および、評価部３５４による評価結果などの表示部２１０に対する出力を制御する。出力制御部３５３は、複数の診断画像を表示してもよい。例えば、出力制御部３５３は、第１診断画像を表示部２１０に表示させた後、第１診断画像とは模様画像の位置が異なる第２診断画像を表示部２１０に表示させてもよい。この場合、視点検出部３５２は、第１診断画像および第２診断画像が表示されたときの被験者の視点をそれぞれ検出する。複数の診断画像を用いることにより、より高精度な視点の検出、および、診断支援が可能となる。
【００３４】
評価部３５４は、診断画像と、視点検出部３５２により検出された注視点とに基づいて、発達障がいの程度に関する指標として評価値を算出する。評価部３５４は、例えば、後述する図６から図９などの診断画像を表示した際の被験者の注視点の位置に基づいて、模様画像を見ている時間に対する自然画を見ている時間の割合を評価値として算出し、評価値が低いほど、発達障がいの可能性が高いことを示すような評価値を算出する。評価部３５４は、診断画像と注視点とに基づいて、評価値を算出すればよく、その算出方法は、実施の形態に限定されるものではない。
【００３５】
図６〜図９は、表示される診断画像の一例を示す説明図である。なお、以下では診断画像として動画を用いる例を説明する。診断画像は動画に限られるものではなく、例えば複数の静止画を診断画像として用いてもよい。図６は、測定開始状態の映像を示している。これ以前に個別のキャリブレーションは完了しているものとする。なお、キャリブレーションには、上述のようなカメラキャリブレーション、および、視線検出のためのキャリブレーション（視線検出用較正）が含まれる。
【００３６】
本実施形態では、表示領域の大部分を人物の映像（人物映像）が占める映像を診断画像として用いている。このような映像は、定型発達の被験者が好んで見る傾向が強い。この映像の一部の領域Ｆ（部分領域）に、幾何学的な模様の映像（幾何学模様映像）を表示させる。幾何学的な模様は、発達障がいの被験者が好む傾向が強い。実験の結果、発達障がいの被験者は、ジュリア集合やマンデルブロート集合などによるフラクタル映像などを特に好んで見ることを確認している。
【００３７】
映像は、２つの映像をピクチャインピクチャなどで合成してもよいし、予め合成した映像を一つの映像として再生してもよい。自然画に対して模様画像が重畳するような映像であればよい。なお、半透明の模様画像を自然画上に重畳するよう合成してもよい。このように自然画像が透けて見えるようにすることで、模様画像をさらに目立たなくすることができる。
【００３８】
ここで重要なことは、見かけ上、領域Ｆの映像が周囲の人物映像に対して、大きく目立たないことである。これにより、定型発達の被験者にとっては、より人物に注意が向けられるようになり、領域Ｆを注視する確率を低減することにつながる。この状況でも、発達障がいの被験者は、領域Ｆを目ざとく見つけることが可能である。結果として、双方の注視点位置の差がより明確になる。
【００３９】
従来のように、人物映像と幾何学模様映像とを左右に配置する方法では、被験者がそれぞれを見比べることが多く、いずれか一方を好んで見る傾向があってもその差が出難い場合があった。
【００４０】
そこで、本実施形態では、領域Ｆを目立たせないようにするため、領域Ｆと、領域Ｆの外部の領域の一部とで、輝度、色相、および、彩度の内の少なくとも１つを類似または一致させる。すなわち、出力制御部３５３は、自然画に含まれる部分画像のうち部分領域に接する領域に表示する部分画像の表示態様を、模様画像の表示態様と類似または一致させる。表示態様は、輝度、色相、および、彩度に限られるものではない。色調、形状、および、動作速度などの表示態様を類似または一致させてもよい。
【００４１】
好ましい類似の範囲として、マンセル表色系において、色相であれば、マンセル色相環２０色の場合、当該色の隣接それぞれ３色以内である。例えば、赤の類似の範囲は、赤みの紫・赤紫・紫みの赤・黄みの赤・黄赤・赤みの黄である。マンセル表色系において、輝度（明度）であれば、明度差３以内、彩度であれば彩度差が６以内が好ましい類似の範囲である。
【００４２】
図６では、領域Ｆ内の幾何学的な模様Ａ１の部分は、領域Ｆと自然画における領域Ｆの近傍の部分Ｂ１（木の部分）と輝度、色相、および、彩度を近似させている。また、領域Ｆ内の幾何学的な模様Ａ２の部分は、領域Ｆと自然画における領域Ｆの近傍の部分Ｂ２（芝の部分）と輝度、色相、および、彩度を近似させている。なお、近傍はＡ２とＢ２のように隣接せずに少し離間しているものでもよい。これにより、領域Ｆの映像は、自然画の中に溶け込んだ印象になり目立たなくなる。
【００４３】
図６では、更に、模様Ａ１の部分とＢ１の部分が図柄として連続に近い状態で表示されている。より詳しく説明すると、部分Ｂ１は自然画に含まれるオブジェクトである木の一部分であり、部分Ｂ１と模様Ａ１の部分の輪郭がほぼ連続な状態で表示されている。模様Ａ１の部分が一連の自然画の木（オブジェクト）を構成しているように表示されている。これにより、領域Ｆがより目立たなくなる。図６のように幾何学模様が周囲と連続的であるとより好ましい映像の組合せとなる。なお、オブジェクトとは例えば図６においては木や人物の画像である。
【００４４】
図６〜図９は、連続的な画面の変化の様子を示している。図６〜図９は、例えば数秒の間で変化する映像から抜き出した４つの画像の例である。人物映像を含む映像の中の所定の領域（領域Ｆ）に、徐々に変化するフラクタル映像が表示されている。なお、徐々に変化するフラクタル映像の動作速度は、自然画のオブジェクトの動作速度と類似又は一致するようにしてもよい。動作速度を類似又は一致させることで、被験者が模様画像の動作についてより気がつきにくくなる効果がある。なお、オブジェクトとは例えば図６においては木や人物の画像である。
【００４５】
図１０は、定型発達の被験者が、診断支援装置１００で視聴した時の注視点の動き（分布）の一例を示す図である。黒丸による軌跡が注視点の移動を示している。このように定型発達の被験者は、人物を注視する確率が高い。また、定型発達の被験者は、背景に溶け込んでいる幾何学的な模様にはあまり気がつかない。
【００４６】
図１１は、発達障がいの被験者が、診断支援装置１００で視聴した時の注視点の動き（分布）の一例を示す図である。黒丸による軌跡が注視点の移動を示している。このように発達障がいの被験者は、人物を注視する確率は低い。また、発達障がいの被験者は、背景に溶け込んでいる幾何学的な模様に気がついて、この模様を含む領域（領域Ｆ)内を注視する確率が高い。
【００４７】
図１２は、表示部２１０に表示される画像の座標などについての説明図である。説明のため、表示部２１０上の座標は左上が原点となっており、上下をＹ座標（下が＋）、横をＸ座標（向かって右が＋）としている。前述の注視点検出用の世界座標（空間座標）とは異なる。
【００４８】
図１２の例では、表示部２１０の画素数は、Ｘｍａｘ×Ｙｍａｘである。領域Ｆの左辺のＸ座標をＸ１、右辺のＸ座標をＸ２、上辺のＹ座標をＹ１、下辺のＹ座標をＹ２とする。このような映像および座標を用いた診断処理の詳細はフローチャート図１４〜図１６（後述）を用いて説明する。
【００４９】
図１３は、これまでの説明で用いた映像（図６〜図１２）と異なる映像（診断画像）の一例を示す図である。出力制御部３５３は、例えば、図６〜図１２のような映像を第１診断画像として表示させた後、図１３のような映像を第２診断画像として表示する。
【００５０】
領域Ｆの左辺のＸ座標をＸ３、右辺のＸ座標をＸ４、上辺のＹ座標をＹ３、下辺のＹ座標をＹ４とする。このような映像および座標を用いた診断処理の詳細はフローチャート図１４〜図１６（後述）を用いて説明する。
【００５１】
なお、図１２および図１３では、各診断画像の領域Ｆの位置が、異なっている。具体的には、表示画面１０１の表示領域の中心を対称点として点対称となっている。このように表示することにより、いずれの方向から画面を見るか、などの被験者の視聴の傾向を診断することが可能となる。
【００５２】
次に、このように構成された第１の実施形態にかかる診断支援装置１００による診断支援処理について図１４〜図１６を用いて説明する。図１４〜図１６は、本実施形態における診断支援処理の一例を示すフローチャートである。
【００５３】
最初に図１４を用いて、１つの映像により診断支援する場合のフローチャートを説明する。以下では、自然画（人物映像を含む）と幾何学模様映像とは、予め合成されているものとする。
【００５４】
まず、制御部３００は、映像の再生を開始する（ステップＳ１００１）。次に、制御部３００は、映像の再生時間より僅かに短い時間を計測するタイマをリセットする（ステップＳ１００２）。次に、制御部３００は、領域Ｆ内を注視した時にカウントアップするカウンタ１と、領域Ｆ外を注視した時にカウントアップするカウンタ２をリセットする（ステップＳ１００３）。
【００５５】
なお、以下に説明する注視点測定は、例えば、同期して撮像するステレオカメラ１０２の１フレームごとに行う。すなわち所定の時間間隔ごとに注視点を測定する。従って、カウンタ１およびカウンタ２のカウント値は、それぞれ領域Ｆ内および領域Ｆ外の注視時間に対応する。
【００５６】
次に、視線検出部３５１および視点検出部３５２は、注視点検出を行う（ステップＳ１００４）。次に、制御部３００は、注視点検出が失敗したか否かを判断する（ステップＳ１００５）。例えば、瞬きなどにより瞳孔および角膜反射の画像が得られない場合に、注視点検出が失敗する。また、注視点が表示部２１０の画面内に存在しない場合（表示部２１０の画面以外を見ていた場合）も、視点検出が失敗する。
【００５７】
注視点検出に失敗した場合（ステップＳ１００５：Ｙｅｓ）、カウンタ１、カウンタ２に影響させないため、ステップＳ１００６〜ステップＳ１０１１までの処理をスキップして、ステップＳ１０１２に移動する。
【００５８】
注視点検出が成功した場合（ステップＳ１００５：Ｎｏ）、制御部３００は、表示部２１０上の注視点のＸ座標「ｘ」がＸ１より大きいかを調べる（ステップＳ１００６）。大きい場合（ステップＳ１００６：Ｙｅｓ）、制御部３００は、「ｘ」がＸ２より小さいかを調べる（ステップＳ１００７）。小さい場合（ステップＳ１００７：Ｙｅｓ）、制御部３００は、表示部２１０上の注視点のＹ座標「ｙ」がＹ１より大きいかを調べる（ステップＳ１００８）。大きい場合（ステップＳ１００８：Ｙｅｓ）、制御部３００は、「ｙ」がＹ２より小さいかを調べる（ステップＳ１００９）。「ｙ」がＹ２より小さい場合（ステップＳ１００９：Ｙｅｓ）、注視点が領域Ｆ内に存在することになる。従って、制御部３００は、カウンタ１をカウントアップする（ステップＳ１０１１）。「ｙ」がＹ２より小さくない場合（ステップＳ１００９：Ｎｏ）、被験者は領域Ｆ外の人物映像等を見ていたことになる。従って、制御部３００は、カウンタ２をカウントアップする（ステップＳ１０１０）。同様に、「ｘ」がＸ１より大きくない場合（ステップＳ１００６：Ｎｏ）、「ｘ」がＸ２より小さくない場合（ステップＳ１００７：Ｎｏ）、および、「ｙ」がＹ１より大きくない場合（ステップＳ１００８：Ｎｏ）、制御部３００は、カウンタ２をカウントアップする（ステップＳ１０１０）。
【００５９】
次に、映像の終了を確認するため、制御部３００は、タイマの完了を調べる（ステップＳ１０１２）。例えば、制御部３００は、タイマの値が映像の終了時間に対応する所定値に達した場合に、タイマが完了したと判定する。タイマが完了していない場合（ステップＳ１０１２：Ｎｏ）、ステップＳ１００４に戻り処理を繰り返す。
【００６０】
タイマが完了した場合（ステップＳ１０１２：Ｙｅｓ）、制御部３００は、映像の再生を停止させる（ステップＳ１０１３）。次に、制御部３００は、カウンタ１のデータ（値）を出力する（ステップＳ１０１４）。カウンタ１のデータは、領域Ｆ内の注視時間に対応する。次に、制御部３００は、カウンタ２のデータを出力する（ステップＳ１０１５）。カウンタ２のデータは、領域Ｆ外の注視時間に対応する。次に評価部３５４は、カウンタ１とカウンタ２の割合を計算する（ステップＳ１０１６）。例えば、評価部３５４は、カウンタ２の値に対するカウンタ１の値の割合を表す評価値を算出する。このような評価値は、発達障がいの可能性の指針になる。なお、評価値の算出方法はこれに限られるものではない。自然画および模様画像のいずれを注視しているかを判定可能な値であればどのような評価値を用いてもよい。領域Ｆを注視した割合が高いほど、発達障がいの可能性が高くなる。評価部３５４は、算出した評価値を出力する（ステップＳ１０１７）。
【００６１】
図１５および図１６は、２つの映像により診断支援する場合のフローチャートを示す。図１４と同様に自然画（人物映像を含む）と幾何学模様映像とは予め合成されているものとする。また、２つの映像は連結されており、双方が所定の時間で構成されている。
【００６２】
図１５は、２つの映像のうち１番目の映像（映像１）を表示するときの処理に相当する。ステップＳ１１０１〜ステップＳ１１１２までは、図１４のステップＳ１００１〜ステップＳ１０１２までと同様である。図１５では、まだ映像再生を停止させないため、図１４のステップＳ１０１３に相当する処理は削除される。ステップＳ１１１３〜ステップＳ１１１６までは、図１４のステップＳ１０１４〜ステップＳ１０１７までと同様である。なお、この例ではカウンタ１およびカウンタ２の役割は図１４とは異なる。
【００６３】
図１５および図１６では、カウンタ１およびカウンタ２は、２つの映像である映像１（第１診断画像）および映像２（第２診断画像）が再生される時間を通して計数されるカウンタである。すなわち２つの映像全体としての計数を行う。ただし、映像１の終了時に、映像１としての計数結果とその割合が出力される（ステップＳ１１１３〜Ｓ１１１６）。その後、映像２でも継続して計数を行い、合計値が出力される（ステップＳ１１３１〜Ｓ１１３４）。
【００６４】
図１６について説明する。図１６は、２つの映像のうち２番目の映像（映像２）を表示するときの処理に相当する。ステップＳ１１１７の直前に、映像２の再生が開始している。
【００６５】
制御部３００は、映像２の再生時間より僅かに短い時間を計測するタイマをリセットする（ステップＳ１１１７）。次に、制御部３００は、映像２において領域Ｆ内を注視した時にカウントアップするカウンタ３と、領域Ｆ外を注視した時にカウントアップするカウンタ４をリセットする（ステップＳ１１１８）。
【００６６】
次に、視線検出部３５１および視点検出部３５２は、注視点検出を行う（ステップＳ１１１９）。次に、制御部３００は、注視点検出が失敗したか否かを判断する（ステップＳ１１２０）。
【００６７】
注視点検出に失敗した場合（ステップＳ１１２０：Ｙｅｓ）、カウンタ３、カウンタ４に影響させないため、ステップＳ１１２１〜ステップＳ１１２８までの処理をスキップして、ステップＳ１１２９に移動する。
【００６８】
注視点検出が成功した場合（ステップＳ１１２０：Ｎｏ）、制御部３００は、表示部２１０上の注視点のＸ座標「ｘ」がＸ３より大きいかを調べる（ステップＳ１１２１）。大きい場合（ステップＳ１１２１：Ｙｅｓ）、制御部３００は、「ｘ」がＸ４より小さいかを調べる（ステップＳ１１２２）。小さい場合（ステップＳ１１２２：Ｙｅｓ）、制御部３００は、表示部２１０上の注視点のＹ座標「ｙ」がＹ３より大きいかを調べる（ステップＳ１１２３）。大きい場合（ステップＳ１１２３：Ｙｅｓ）、制御部３００は、「ｙ」がＹ４より小さいかを調べる（ステップＳ１１２４）。「ｙ」がＹ４より小さい場合（ステップＳ１１２４：Ｙｅｓ）、注視点が領域Ｆ内に存在することになる。従って、制御部３００は、カウンタ１をカウントアップするとともに（ステップＳ１１２７）、カウンタ３をカウントアップする（ステップＳ１１２８）。「ｙ」がＹ４より小さくない場合（ステップＳ１１２４：Ｎｏ）、被験者は領域Ｆ外の人物映像等を見ていたことになる。従って、制御部３００は、カウンタ２をカウントアップするとともに（ステップＳ１１２５）、カウンタ４をカウントアップする（ステップＳ１１２６）。
【００６９】
次に、映像の終了を確認するため、制御部３００は、タイマの完了を調べる（ステップＳ１１２９）。タイマが完了していない場合（ステップＳ１１２９：Ｎｏ）、ステップＳ１１１９に戻り処理を繰り返す。
【００７０】
タイマが完了した場合（ステップＳ１１２９：Ｙｅｓ）、制御部３００は、映像の再生を停止させる（ステップＳ１１３０）。次に、制御部３００は、カウンタ１のデータを出力する（ステップＳ１１３１）。カウンタ１のデータは、映像１と映像２とを再生した場合の領域Ｆ内の注視時間に対応する。次に、制御部３００は、カウンタ２のデータを出力する（ステップＳ１１３２）。カウンタ２のデータは、映像１と映像２とを再生した場合の領域Ｆ外の注視時間に対応する。次に、評価部３５４は、カウンタ１とカウンタ２の割合を表す評価値を計算する（ステップＳ１１３３）。評価部３５４は、この評価値を出力する（ステップＳ１１３４）。
【００７１】
また、評価部３５４は、カウンタ３のデータを出力する（ステップＳ１１３５）。カウンタ３のデータは、映像２における領域Ｆ内の注視時間に対応する。次に、評価部３５４は、カウンタ４のデータを出力する（ステップＳ１１３６）。カウンタ４のデータは、映像２における領域Ｆ外の注視時間に対応する。次に、評価部３５４は、カウンタ３とカウンタ４の割合を表す評価値を計算する（ステップＳ１１３７）。評価部３５４は、この評価値を出力する（ステップＳ１１３８）。
【００７２】
映像１としての計数結果とその割合（ステップＳ１１１３〜Ｓ１１１６）と、映像２としての計数結果とその割合（ステップＳ１１３５〜Ｓ１１３８）を比較することにより、被験者の傾向を知ることができる。例えば、画面の右側から見る傾向がある場合は、映像１では領域Ｆ内のカウント値が上がり、映像２では領域Ｆ内のカウント値が下がる傾向がある。両方バランスしている場合には中央部分から見始めて自分の嗜好にあわせて注視していると考えられる。
【００７３】
第１の実施形態において、映像１と映像２を用いた評価について、被験者の画面を注視する傾向について用いることを説明した。領域Ｆを注視した割合を示す評価値については、映像１と映像２を利用して、より大きな値または小さな値を採用し、最終的な評価値としてもよい。また、２つの評価値を平均して最終的な評価値を求めるようにしてもよい。
【００７４】
以上のように、第１の実施形態によれば、例えば以下のような効果が得られる。
（１）人物映像中に、幾何学的な模様の領域を配置し、その部分が領域外の映像部分と輝度、色相、および、彩度などの表示態様が近い部分と組み合わせて構成し、徐々に形状が変化するようにした。これにより、定型の被験者は当該領域に気が付きにくくなる一方、発達障がいの被験者は当該領域を的確に見つけることができる。従って、従来より、注視点の差が大きくなり、検出精度が向上する。
（２）画面の中心を中心とした幾何学模様領域を点対称に変更しながら、複数回測定する。これにより、特定の方向を見る傾向のある被験者に対して、その傾向を相殺できる。また、本発明の図６〜図９に示す態様においては、人物映像と幾何学模様映像とを二画面で左右に配置する方法と比較して、画面いっぱいに大きく映像を表示することが可能であり、視力の弱い被験者が見やすく、測定精度が向上する。
【００７５】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、第１の実施形態よりも一層、装置構成を簡略化できる視線検出装置および視線検出方法を実現する。
【００７６】
以下に、第２の実施形態の視線検出装置および視線検出方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下では、視線検出結果を用いて発達障がいなどの診断を支援する診断支援装置に視線検出装置を用いた例を説明する。適用可能な装置は診断支援装置に限られるものではない。
【００７７】
本実施形態の視線検出装置（診断支援装置）は、１ヵ所に設置された照明部を用いて視線を検出する。また、本実施形態の視線検出装置（診断支援装置）は、視線検出前に被験者に１点を注視させて測定した結果を用いて、角膜曲率中心位置を高精度に算出する。
【００７８】
なお、照明部とは、光源を含み、被験者の眼球に光を照射可能な要素である。光源とは、例えばＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）などの光を発生する素子である。光源は、１個のＬＥＤから構成されてもよいし、複数のＬＥＤを組み合わせて１ヵ所に配置することにより構成されてもよい。以下では、このように照明部を表す用語として「光源」を用いる場合がある。
【００７９】
図１７および１８は、第２の実施形態の表示部、ステレオカメラ、赤外線光源および被験者の配置の一例を示す図である。なお、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００８０】
図１７に示すように、第２の実施形態の診断支援装置は、表示部２１０と、ステレオカメラ２１０２と、ＬＥＤ光源２１０３と、を含む。ステレオカメラ２１０２は、表示部２１０の下に配置される。ＬＥＤ光源２１０３は、ステレオカメラ２１０２に含まれる２つのカメラの中心位置に配置される。ＬＥＤ光源２１０３は、例えば波長８５０ｎｍの近赤外線を照射する光源である。図１７では、９個のＬＥＤによりＬＥＤ光源２１０３（照明部）を構成する例が示されている。なお、ステレオカメラ２１０２は、波長８５０ｎｍの近赤外光を透過できるレンズを使用する。
【００８１】
図１８に示すように、ステレオカメラ２１０２は、右カメラ２２０２と左カメラ２２０３とを備えている。ＬＥＤ光源２１０３は、被験者の眼球１１１に向かって近赤外光を照射する。ステレオカメラ２１０２で取得される画像では、瞳孔１１２が低輝度で反射して暗くなり、眼球１１１内に虚像として生じる角膜反射１１３が高輝度で反射して明るくなる。従って、瞳孔１１２および角膜反射１１３の画像上の位置を２台のカメラ（右カメラ２２０２、左カメラ２２０３）それぞれで取得することができる。
【００８２】
さらに２台のカメラにより得られる瞳孔１１２および角膜反射１１３の位置から、瞳孔１１２および角膜反射１１３の位置の三次元世界座標値を算出する。本実施形態では、三次元世界座標として、表示画面１０１の中央位置を原点として、上下をＹ座標（上が＋）、横をＸ座標（向かって右が＋）、奥行きをＺ座標（手前が＋）としている。
【００８３】
図１９は、第２の実施形態の診断支援装置２１００の機能の概要を示す図である。図１９では、図１７および１８に示した構成の一部と、この構成の駆動などに用いられる構成を示している。図１９に示すように、診断支援装置２１００は、右カメラ２２０２と、左カメラ２２０３と、ＬＥＤ光源２１０３と、スピーカ１０５と、駆動・ＩＦ（interface）部２０８と、制御部２３００と、記憶部１５０と、表示部２１０と、を含む。図１９において、表示画面１０１は、右カメラ２２０２および左カメラ２２０３との位置関係を分かりやすく示しているが、表示画面１０１は表示部２１０において表示される画面である。なお、駆動部とＩＦ部は一体でもよいし、別体でもよい。
【００８４】
スピーカ１０５は、キャリブレーション時などに、被験者に注意を促すための音声などを出力する音声出力部として機能する。
【００８５】
駆動・ＩＦ部２０８は、ステレオカメラ２１０２に含まれる各部を駆動する。また、駆動・ＩＦ部２０８は、ステレオカメラ２１０２に含まれる各部と、制御部２３００とのインタフェースとなる。
【００８６】
制御部２３００は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）などの制御装置と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）やＲＡＭ（Random  Access  Memory）などの記憶装置と、ネットワークに接続して通信を行う通信Ｉ／Ｆと、各部を接続するバスを備えているコンピュータなどにより実現できる。
【００８７】
記憶部１５０は、制御プログラム、測定結果、診断支援結果など各種情報を記憶する。記憶部１５０は、例えば、表示部２１０に表示する画像等を記憶する。表示部２１０は、診断のための対象画像等、各種情報を表示する。
【００８８】
図２０は、図１９に示す各部の詳細な機能の一例を示すブロック図である。図２０に示すように、制御部２３００には、表示部２１０と、駆動・ＩＦ部２０８が接続される。駆動・ＩＦ部２０８は、カメラＩＦ３１４、３１５と、ＬＥＤ駆動制御部３１６と、スピーカ駆動部３２２と、を備える。
【００８９】
駆動・ＩＦ部２０８には、カメラＩＦ３１４、３１５を介して、それぞれ、右カメラ２２０２、左カメラ２２０３が接続される。駆動・ＩＦ部２０８がこれらのカメラを駆動することにより、被験者を撮像する。
【００９０】
スピーカ駆動部３２２は、スピーカ１０５を駆動する。なお、診断支援装置２１００が、印刷部としてのプリンタと接続するためのインタフェース（プリンタＩＦ）を備えてもよい。また、プリンタを診断支援装置２１００の内部に備えるように構成してもよい。
【００９１】
制御部２３００は、診断支援装置２１００全体を制御する。制御部２３００は、第１算出部２３５１と、第２算出部２３５２と、第３算出部２３５３と、視線検出部２３５４と、視点検出部２３５５と、出力制御部２３５６と、評価部２３５７と、を備えている。なお、視線検出装置としては、少なくとも第１算出部２３５１、第２算出部２３５２、第３算出部２３５３、および、視線検出部２３５４が備えられていればよい。
【００９２】
制御部２３００に含まれる各要素（第１算出部２３５１、第２算出部２３５２、第３算出部２３５３、視線検出部２３５４、視点検出部２３５５、出力制御部２３５６、および、評価部２３５７）は、ソフトウェア（プログラム）で実現してもよいし、ハードウェア回路で実現してもよいし、ソフトウェアとハードウェア回路とを併用して実現してもよい。
【００９３】
プログラムで実現する場合、当該プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ（Compact  Disk  Read  Only  Memory）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ（Compact  Disk  Recordable）、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されてコンピュータプログラムプロダクトとして提供される。プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。また、プログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
【００９４】
第１算出部２３５１は、ステレオカメラ２１０２により撮像された眼球の画像から、瞳孔の中心を示す瞳孔中心の位置（第１位置）を算出する。第２算出部２３５２は、撮像された眼球の画像から、角膜反射の中心を示す角膜反射中心の位置（第２位置）を算出する。
【００９５】
第３算出部２３５３は、ＬＥＤ光源２１０３と角膜反射中心とを結ぶ直線と、から角膜曲率中心（第３位置）を算出する。例えば、第３算出部２３５３は、この直線上で、角膜反射中心からの距離が所定値となる位置を、角膜曲率中心として算出する。所定値は、一般的な角膜の曲率半径値などから事前に定められた値を用いることができる。
【００９６】
角膜の曲率半径値には個人差が生じうるため、事前に定められた値を用いて角膜曲率中心を算出すると誤差が大きくなる可能性がある。従って、第３算出部２３５３が、個人差を考慮して角膜曲率中心を算出してもよい。この場合、第３算出部２３５３は、まず目標位置を被験者に注視させたときに算出された瞳孔中心および角膜反射中心を用いて、瞳孔中心と目標位置とを結ぶ直線と、角膜反射中心とＬＥＤ光源２１０３とを結ぶ直線と、の交点（第４位置）を算出する。そして第３算出部２３５３は、瞳孔中心と算出した交点との距離を（第１距離）を算出し、例えば記憶部１５０に記憶する。
【００９７】
目標位置は、予め定められ、三次元世界座標値が算出できる位置であればよい。例えば、表示画面１０１の中央位置（三次元世界座標の原点）を目標位置とすることができる。この場合、例えば出力制御部２３５６が、表示画面１０１上の目標位置（中央）に、被験者に注視させる画像（目標画像）等を表示する。これにより、被験者に目標位置を注視させることができる。
【００９８】
目標画像は、被験者を注目させることができる画像であればどのような画像であってもよい。例えば、輝度や色などの表示態様が変化する画像、および、表示態様が他の領域と異なる画像などを目標画像として用いることができる。
【００９９】
なお、目標位置は表示画面１０１の中央に限られるものではなく、任意の位置でよい。表示画面１０１の中央を目標位置とすれば、表示画面１０１の任意の端部との距離が最小になる。このため、例えば視線検出時の測定誤差をより小さくすることが可能となる。
【０１００】
距離の算出までの処理は、例えば実際の視線検出を開始するまでに事前に実行しておく。実際の視線検出時には、第３算出部２３５３は、ＬＥＤ光源２１０３と角膜反射中心とを結ぶ直線上で、瞳孔中心からの距離が、事前に算出した距離となる位置を、角膜曲率中心として算出する。
【０１０１】
視線検出部２３５４は、瞳孔中心と角膜曲率中心とから被験者の視線を検出する。例えば視線検出部２３５４は、角膜曲率中心から瞳孔中心へ向かう方向を被験者の視線方向として検出する。
【０１０２】
視点検出部２３５５は、検出された視線方向を用いて被験者の視点を検出する。視点検出部２３５５は、例えば、表示画面１０１で被験者が注視する点である視点（注視点）を検出する。視点検出部２３５５は、例えば図１８のような三次元世界座標系で表される視線ベクトルとＸＹ平面との交点を、被験者の注視点として検出する。
【０１０３】
出力制御部２３５６は、表示部２１０およびスピーカ１０５などに対する各種情報の出力を制御する。例えば、出力制御部２３５６は、表示部２１０上の目標位置に目標画像を出力させる。また、出力制御部２３５６は、診断画像、および、評価部２３５７による評価結果などの表示部２１０に対する出力を制御する。
【０１０４】
診断画像は、視線（視点）検出結果に基づく評価処理に応じた画像であればよい。例えば発達障がいを診断する場合であれば、発達障がいの被験者が好む画像（幾何学模様映像など）と、それ以外の画像（人物映像など）と、を含む診断画像を用いてもよい。
【０１０５】
評価部２３５７は、診断画像と、視点検出部２３５５により検出された注視点とに基づく評価処理を行う。例えば発達障がいを診断する場合であれば、評価部２３５７は、診断画像と注視点とを解析し、発達障がいの被験者が好む画像を注視したか否かを評価する。
【０１０６】
出力制御部２３５６が第１の実施形態と同様の診断画像を表示し、評価部２３５７が第１の実施形態の評価部３５４と同様の評価処理を行ってもよい。言い換えると、第１の実施形態の視線検出処理（視線検出部３５１）を、第２の実施形態の視線検出処理（第１算出部２３５１、第２算出部２３５２、第３算出部２３５３、視線検出部２３５４）で置き換えてもよい。これにより、第１の実施形態の効果に加えて、第２の実施形態の効果（装置構成の簡略化など）を達成可能となる。
【０１０７】
図２１は、本実施形態の診断支援装置２１００により実行される処理の概要を説明する図である。図１７〜図２０で説明した要素については同一の符号を付し説明を省略する。
【０１０８】
瞳孔中心４０７および角膜反射中心４０８は、それぞれ、ＬＥＤ光源２１０３を点灯させた際に検出される瞳孔の中心、および、角膜反射点の中心を表している。角膜曲率半径４０９は、角膜表面から角膜曲率中心４１０までの距離を表す。
【０１０９】
図２２は、２つの光源（照明部）を用いる方法（以下、方法Ａとする）と、１つの光源（照明部）を用いる本実施形態との違いを示す説明図である。図１７〜図２０で説明した要素については同一の符号を付し説明を省略する。
【０１１０】
方法Ａは、ＬＥＤ光源２１０３の代わりに、２つのＬＥＤ光源５１１、５１２を用いる。方法Ａでは、ＬＥＤ光源５１１を照射したときの角膜反射中心５１３とＬＥＤ光源５１１とを結ぶ直線５１５と、ＬＥＤ光源５１２を照射したときの角膜反射中心５１４とＬＥＤ光源５１２とを結ぶ直線５１６との交点が算出される。この交点が角膜曲率中心５０５となる。
【０１１１】
これに対し、本実施形態では、ＬＥＤ光源２１０３を照射したときの、角膜反射中心５２２とＬＥＤ光源２１０３とを結ぶ直線５２３を考える。直線５２３は、角膜曲率中心５０５を通る。また角膜の曲率半径は個人差による影響が少なくほぼ一定の値になることが知られている。このことから、ＬＥＤ光源２１０３を照射したときの角膜曲率中心は、直線５２３上に存在し、一般的な曲率半径値を用いることにより算出することが可能である。
【０１１２】
しかし、一般的な曲率半径値を用いて求めた角膜曲率中心の位置を使用して視点を算出すると、眼球の個人差により視点位置が本来の位置からずれて、正確な視点位置検出ができない場合がある。
【０１１３】
図２３は、視点検出（視線検出）を行う前に、角膜曲率中心位置と、瞳孔中心位置と角膜曲率中心位置との距離を算出する算出処理を説明するための図である。図１７〜図２０で説明した要素については同一の符号を付し説明を省略する。
【０１１４】
目標位置６０５は、表示部２１０上の一点に目標画像等を出して、被験者に見つめさせるための位置である。本実施形態では表示画面１０１の中央位置としている。直線６１３は、ＬＥＤ光源２１０３と角膜反射中心６１２とを結ぶ直線である。直線６１４は、被験者が見つめる目標位置６０５（注視点）と瞳孔中心６１１とを結ぶ直線である。角膜曲率中心６１５は、直線６１３と直線６１４との交点である。第３算出部２３５３は、瞳孔中心６１１と角膜曲率中心６１５との距離６１６を算出して記憶しておく。
【０１１５】
図２４は、本実施形態の算出処理の一例を示すフローチャートである。
【０１１６】
まず出力制御部２３５６は、表示画面１０１上の１点に目標画像を再生し（ステップＳ１０１）、被験者にその１点を注視させる。次に、制御部２３００は、ＬＥＤ駆動制御部３１６を用いてＬＥＤ光源２１０３を被験者の目に向けて点灯させる（ステップＳ１０２）。制御部２３００は、左右カメラ（右カメラ２２０２、左カメラ２２０３）で被験者の目を撮像する（ステップＳ１０３）。
【０１１７】
ＬＥＤ光源２１０３の照射により、瞳孔部分は暗い部分（暗瞳孔）として検出される。またＬＥＤ照射の反射として、角膜反射の虚像が発生し、明るい部分として角膜反射点（角膜反射中心）が検出される。すなわち、第１算出部２３５１は、撮像された画像から瞳孔部分を検出し、瞳孔中心の位置を示す座標を算出する。また、第２算出部２３５２は、撮像された画像から角膜反射部分を検出し、角膜反射中心の位置を示す座標を算出する。なお、第１算出部２３５１および第２算出部２３５２は、左右カメラで取得した２つの画像それぞれに対して、各座標値を算出する（ステップＳ１０４）。
【０１１８】
なお、左右カメラは、三次元世界座標を取得するために、事前にステレオ較正法によるカメラ較正が行われており、変換パラメータが算出されている。ステレオ較正法は、Ｔｓａｉのカメラキャリブレーション理論を用いた方法など従来から用いられているあらゆる方法を適用できる。
【０１１９】
第１算出部２３５１および第２算出部２３５２は、この変換パラメータを使用して、左右カメラの座標から、瞳孔中心と角膜反射中心の三次元世界座標に変換を行う（ステップＳ１０５）。第３算出部２３５３は、求めた角膜反射中心の世界座標と、ＬＥＤ光源２１０３の中心位置の世界座標とを結ぶ直線を求める（ステップＳ１０６）。次に、第３算出部２３５３は、表示画面１０１の１点に表示される目標画像の中心の世界座標と、瞳孔中心の世界座標とを結ぶ直線を算出する（ステップＳ１０７）。第３算出部２３５３は、ステップＳ１０６で算出した直線とステップＳ１０７で算出した直線との交点を求め、この交点を角膜曲率中心とする（ステップＳ１０８）。第３算出部２３５３は、このときの瞳孔中心と角膜曲率中心との間の距離を算出して記憶部１５０などに記憶する（ステップＳ１０９）。記憶された距離は、その後の視点（視線）検出時に、角膜曲率中心を算出するために使用される。
【０１２０】
算出処理で表示部２１０上の１点を見つめる際の瞳孔中心と角膜曲率中心との間の距離は、表示部２１０内の視点を検出する範囲で一定に保たれている。瞳孔中心と角膜曲率中心との間の距離は、目標画像を再生中に算出された値全体の平均から求めてもよいし、再生中に算出された値のうち何回かの値の平均から求めてもよい。
【０１２１】
図２５は、視点検出を行う際に、事前に求めた瞳孔中心と角膜曲率中心との距離を使用して、補正された角膜曲率中心の位置を算出する方法を示した図である。注視点８０５は、一般的な曲率半径値を用いて算出した角膜曲率中心から求めた注視点を表す。注視点８０６は、事前に求めた距離を用いて算出した角膜曲率中心から求めた注視点を表す。
【０１２２】
瞳孔中心８１１および角膜反射中心８１２は、それぞれ、視点検出時に算出された瞳孔中心の位置、および、角膜反射中心の位置を示す。直線８１３は、ＬＥＤ光源２１０３と角膜反射中心８１２とを結ぶ直線である。角膜曲率中心８１４は、一般的な曲率半径値から算出した角膜曲率中心の位置である。距離８１５は、事前の算出処理により算出した瞳孔中心と角膜曲率中心との距離である。角膜曲率中心８１６は、事前に求めた距離を用いて算出した角膜曲率中心の位置である。角膜曲率中心８１６は、角膜曲率中心が直線８１３上に存在すること、および、瞳孔中心と角膜曲率中心との距離が距離８１５であることから求められる。これにより一般的な曲率半径値を用いる場合に算出される視線８１７は、視線８１８に補正される。また、表示画面１０１上の注視点は、注視点８０５から注視点８０６に補正される。
【０１２３】
図２６は、本実施形態の視線検出処理の一例を示すフローチャートである。例えば、診断画像を用いた診断処理の中で視線を検出する処理として、図２６の視線検出処理を実行することができる。診断処理では、図２６の各ステップ以外に、診断画像を表示する処理、および、注視点の検出結果を用いた評価部２３５７による評価処理などが実行される。
【０１２４】
ステップＳ２０１〜ステップＳ２０５は、図２４のステップＳ１０２〜ステップＳ１０６と同様であるため説明を省略する。
【０１２５】
第３算出部２３５３は、ステップＳ２０５で算出した直線上であって、瞳孔中心からの距離が、事前の算出処理によって求めた距離と等しい位置を角膜曲率中心として算出する（ステップＳ２０６）。
【０１２６】
視線検出部２３５４は、瞳孔中心と角膜曲率中心とを結ぶベクトル（視線ベクトル）を求める（ステップＳ２０７）。このベクトルが、被験者が見ている視線方向を示している。視点検出部２３５５は、この視線方向と表示画面１０１との交点の三次元世界座標値を算出する（ステップＳ２０８）。この値が、被験者が注視する表示部２１０上の１点を世界座標で表した座標値である。視点検出部２３５５は、求めた三次元世界座標値を、表示部２１０の二次元座標系で表される座標値（ｘ，ｙ）に変換する（ステップＳ２０９）。これにより、被験者が見つめる表示部２１０上の視点（注視点）を算出することができる。
【０１２７】
以上のように、本実施形態によれば、例えば以下のような効果が得られる。
（１）光源（照明部）を２ヶ所に配置する必要がなく、１ヵ所に配置した光源で視線検出を行うことが可能となる。
（２）光源が１ヵ所になったため、装置をコンパクトにすることが可能となり、コストダウンも実現できる。
【符号の説明】
【０１２８】
１００、２１００  診断支援装置
１０１  表示画面
１０２、２１０２  ステレオカメラ
１０５  スピーカ
１５０  記憶部
２０２、２２０２  右カメラ
２０３  赤外ＬＥＤ光源
２０４、２２０３  左カメラ
２０５  赤外ＬＥＤ光源
２０８  駆動・ＩＦ部
２１０  表示部
３００、２３００  制御部
３５１、２３５４  視線検出部
３５２、２３５５  視点検出部
３５３、２３５６  出力制御部
３５４、２３５７  評価部
２３５１  第１算出部
２３５２  第２算出部
２３５３  第３算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１８】
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