(57)【要約】  【課題】２台のカメラと２個の光源で両目の視線を同時測定する。  【解決手段】カメラ１，２により顔７を撮影する。カメラ１近傍の光源５を点灯するとカメラ１に左眼の瞳孔が明るく写る。カメラ２近傍の光源６を点灯するとカメラ２に右目の瞳孔が明るく写る。また、角膜反射の像も得られる。これら瞳孔位置及び角膜反射像から両目の視線が同時測定できることで、輻輳角(両目の視線のなす角度)が計測でき、奥行き方向の視点（両目の視線の交差点）が計測でき、どのくらいの距離のところを見ているかもわかる。結果的に３次元空間における視点がわかる。  【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のカメラと、第２のカメラと、前記第１のカメラの近傍に配置された第１の光源と、前記第２のカメラの近傍に配置された第２の光源と、前記第１の光源及び前記第２の光源の点灯・消灯を制御すると共に点灯・消灯に同期した画像信号を得る制御手段と、得られた画像信号から瞳孔及び角膜反射を抽出する演算手段とからなる三次元視点計測装置。
【請求項２】
第１のカメラと、第２のカメラと、前記第１のカメラの近傍に配置された第１の光源と、前記第２のカメラの近傍に配置された第２の光源と、前記第１の光源及び前記第２の光源の点灯・消灯を制御すると共に点灯・消灯に同期した画像信号を得る制御手段と、得られた画像信号から瞳孔及び角膜反射を抽出し、これらの位置から視線ベクトルを算出する演算手段とからなる三次元視点計測装置。
【請求項３】
第１のカメラと、第２のカメラと、前記第１のカメラの近傍に配置された第１の光源と、前記第２のカメラの近傍に配置された第２の光源と、前記第１の光源及び前記第２の光源の点灯・消灯を制御すると共に点灯・消灯に同期した画像信号を得る制御手段と、得られた画像信号から瞳孔及び角膜反射を抽出し、これらの位置から瞳孔の三次元位置を算出する演算手段とからなる三次元視点計測装置。
【請求項４】
前記第１の光源と前記第２の光源の発光波長はほぼ同一である請求項１乃至３記載の三次元視点計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人の両目の視線方向を同時に検出することにより、三次元視点を計測する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
・特許文献１(特許２７３９３３１号：ＡＴＲ)には、網膜の反射を使用することによって瞳孔検出し、顔画像から瞳孔中心３０の３次元位置を２台のカメラで捉えて三角測量によって決める技術が記載されている。これは瞳孔の３次元位置を検出しているものと考えられる。また、照明光として別の波長のものを用意する必要がある。
・特許文献２(特開平１０−０６６６７８号公報：ＮＴＴ，ＮＡＣ)には、顔面に３点のマーカを貼付し、ステレオタイプの２台のワイドカメラにより眼球位置を検出し、１台のナローカメラにより眼球トラッキングを行なう技術が記載されている。
・特許文献３(特許第２９８８２３５号：日産自動車)には、複数の照明により角膜反射像から角膜球中心を求め、角膜球中心と瞳孔中心とから視線方向を求める技術が記載されている。
・特許文献４(特許第３３２４２９５号：日産自動車)には、特許文献３と同様に複数の照明により角膜反射像から角膜球中心を求め、角膜球中心と瞳孔中心とから視線方向を求める技術が記載されている。これらの技術はいずれも視線方向の向いている視点の位置を求めるものではなく、あくまでも視線方向を検出する技術である。
【特許文献１】特許第２７３９３３１号
【特許文献２】特開平１０−０６６６７８号公報
【特許文献３】特許第２９８８２３５号
【特許文献４】特許第３３２４２９５号
【発明を実施するための最良の形態】
【０００３】
この発明は、従来の視線方向の検出に留まらず視線の収束点を求めることにより、視点の３次元位置を求めるものである。
本装置は、被験者の顔から離れた２台のカメラの開口近傍に設けた光源で顔全体を照らし、それら２台のカメラで捉えた両目を含む顔画像から、頭部の前後、左右の大きな動き(たとえば、３０ｃｍ)を許容しながら非接触で両目の視線を同時に検出できる非接触視線検出装置であって２台のカメラで捉えた顔画像から三角測量により、２つの瞳孔の３次元位置を検出し、さらに２つの顔画像のそれぞれにおいて検出される２つの瞳孔のそれぞれの周りを詳細に解析し、２つの正確な瞳孔中心と２つの角膜反射中心を検出し、２つの眼の視線を検出する。それら２本の視線の交点が視点であり、三次元の視点の計測ができる。
【実施例１】
【０００４】
図１のように、２台のカメラ１、２を被験者の顔７から離れたところに設置し、それら２台のカメラのレンズ３，４の実質的に開口の中、もしくは、開口の近くに同一の波長の光源５、６を設け、顔７の全体を照らす。２つのカメラ１、２を同期させて駆動させ、２つのカメラに取り付けられている光源５、６を奇数フィールドと偶数フィールドに同期させて交互に点灯させる。
図２に示すように、カメラ１に取り付けてある光源５を奇数フィールドで点灯させると、カメラ１の奇数フィールドの画像では瞳孔が周囲より明るく写る現象が起こり（明瞳孔：図３左）、カメラ２の奇数フィールドの画像には瞳孔が周囲よりも暗く写る現象が起こる(暗瞳孔：図３右)。
同様に、カメラ２に取り付けてある光源６を偶数フィールドで点灯させると、カメラ１とカメラ２の偶数フィールドの画像において、それぞれの暗瞳孔(図４左)と明瞳孔(図４右)が観察される。
【０００５】
基本的に各カメラから得られる連続する明瞳孔画像から暗瞳孔画像を画像差分することにより、瞳孔以外の部分が相殺しあって、瞳孔部のみが容易に検出できる。
瞳孔検出処理の高速化のためには、初期画像においては、画面全体に対して、飛び飛びの画素を解析することにより、２つの瞳孔のおよそのありかを検出する。その後、検出したおよその瞳孔を中心にウインドウを与え（図５中の２つの四角）、次のフレームからは、同ウインドウ内だけを画像解析をするか、もしくは、はじめからカメラからウインドウ内の画像だけを取り込み、画像解析にかかる時間を短縮する。
２つのウインドウ内の解析においては、基本的に全画素を詳細に解析し、両目の瞳孔中心と角膜反射中心を精度よく検出し、視線を決定する(図６)。
【０００６】
イメージセンサとしては高細精度でかつランダムアクセスもしくはウインドウ切り出しのできるCMOSセンサなどを利用し、イメージセンサから画像処理部へのデータ転送を高速化する。それにより、瞳孔中心と角膜反射中心の座標の検出を頻繁に行えることにする。得られる視線もしくは視点データを移動平均することにより、よりこれらを安定させることができる。
さらに、差分をする連続する２つの画像間の時間間隔を短くすることによって、２つの画像における瞳孔像に位置ずれが生じにくいために、視点や視線だけでなく、三次元瞳孔位置の精度や検出率の向上に寄与する。それにより頭部が移動して瞳孔像がカメラフレーム内をすばやく移動しても、差分により瞳孔が検出しやすくすると同時に、２つのカメラの同期を実質的に取ることを可能にする。
なお、カメラ２台を使用することは変わらないが、光源を増やしたり光学フィルターを利用したり、専用のカメラを製作することで、カメラ同士の同期のずれを改善する方法などが考えられる。
【実施例２】
【０００７】
基本的に２つのカメラのそれぞれにおいて両方の目の視線を検出することができる。いま、図７に示すように、片目の視線は、まず、２台のカメラのカメラ較正を行った際に構成される世界座標系における瞳孔の三次元座標を２台のカメラから得られる瞳孔座標から推定する。いま、向かって左側のカメラのみに注目すると、カメラ較正により  求まるこのカメラの座標と推定された瞳孔三次元座標より、世界座標系におけるカメラ−瞳孔ベクトルが求まる。視線ベクトルを瞳孔から視点へ向かうベクトルとすると、カメラ−瞳孔ベクトルと視線ベクトルのなす角度は図中のθとφで表現できる。ここで、θは±３０度程度の範囲で、図８に示す画像中の角膜反射中心から瞳孔中心へ向かうベクトルｒの長さ|ｒ|とほぼ線形関係がある（θ＝ｋ|ｒ|、ただし、ｋは定数）。また、φはｒの方向を示すφ’とφ＝φ’の関係がある。視点Gは、視線ベクトルと視対象との交点として求まる。
視対象の存在する平面が不明であるときには、両目の視線ベクトルの交点が視点Gである。
【０００８】
これらの処理は、片目の視線ベクトルについても、２つのカメラのそれぞれから求まるので、それらの平均を最終的な視線ベクトルとすることもできる。また、θが大きくなると角膜反射が消失し、代わりに白目が光るようになり、事実上、瞳孔中心と角膜反射中心との相対位置関係から視線を検出することが不可能となったとき(例えば、図７において向かって右側のカメラのさらに右側を見たとき)、左側のカメラによって視線を検出するのは難しいので、右側のカメラから求まる視線ベクトルのみを利用するなどの工夫をする。
さらに大きく右を見たときは、右側のカメラでさえも角膜反射が検出できなくなる。その場合は、瞳孔の楕円度からおよその視線方向を検出する。θ＞３０°のとき、もしくは何らかの理由（例えば、眼鏡反射やまつげが角膜反射に重なったとき）で角膜反射が検出不可能なとき瞳孔の楕円度を利用することとする。このように、瞳孔の楕円度を利用する方法は精度の面で問題があるものの、正面に対して大きくずれたところを見た場合であって精度を必要としない場合などに有効である。
【０００９】
ここで、角膜反射と瞳孔中心との相対座標から視線方向が検出できる理由を以下に述べる。
＜角膜反射の特徴＞
図１１左のように、光源２１(点光源)から発射した光が、反射平面で反射し、カメラに入射する場合、入射角と反射角が等しいため、このように表現される。ここで、対象は平面ではなく、球面だとすると図１１右のように表現できる。この場合、カメラ２０から見たとき、あたかも光源２１は、球面の接平面２５と球面２４との接点２２にあるように見える。このとき球面の中心２３と接点２２とを結ぶ直線に対し、入射角と反射角が等しくなる。
【００１０】
ここで、もし、球面(眼球の角膜)が空間内をカメラ２０と光源２１に対して移動すると、図１２左のように、カメラ２０から見ると光源２１の反射はカメラから視角が変化するため画像中で移動する。このように一般に球面を角膜球面と考えると、角膜が頭部の動きなどで移動すると角膜反射像が画像中で移動することがわかる。さらに、光源２１の位置や、カメラ２０の位置や方向が異なった場合も、角膜反射像の位置がカメラ画像内で異なってくることが容易に想像できる。
【００１１】
今、光源とカメラの位置が一致している場合を考える（図１２右）。この場合は、光源から球面へ向かう光線と球面からカメラへ戻る光線とは一致する。このような条件では、光源とカメラが異なる位置にある場合よりも優れている。なぜならば、光源とカメラの位置が不一致の場合は,図１３左のように、光源とカメラに対して奥行き方向の動きをすると、角膜反射像が画像中で移動するが、一致している場合(図１３右)には、カメラの撮影方向に対する固定した角度上を角膜球が移動する場合に画像中では同じ位置に撮影されるという特徴がある。したがって、光源とカメラの位置が一致している場合は、角膜反射像について問題になるのは、カメラ（光源）周りの回転だけである。
【００１２】
＜撮影画像中の角膜反射中心と瞳孔中心の間の距離|ｒ|からカメラ-瞳孔ベクトルと視線ベクトルとのなす角度がわかる理由と方法＞
図１４のように、視線検出用カメラの視野内を眼球が移動するとする。いま、ステレオカメラによって、瞳孔の三次元位置がわかっているので、瞳孔がカメラおよび光源から同一の距離上を移動したとする。ただし、そのとき、カメラ-瞳孔ベクトルと視線ベクトルのなす角度θは変化しなかったとする。ただし、ここでは、簡単のため、カメラの水平軸上を瞳孔（眼球）が動いたとする。このとき、注意すべきことは、カメラから見た角膜反射像と瞳孔像の位置関係は全く変化しないことである。瞳孔がカメラ(レンズ，光源)を中心とした円周上を動くときは、画像上で角膜反射像と瞳孔像の相対距離は変化しない。
【００１３】
一方で、図１５左のように、視線ベクトルの起点が同じ（瞳孔の3次元位置が同一）方向ベクトルが異なるときを考えると、このとき、図のように角膜反射の位置が変化する。カメラから見ると、カメラ−瞳孔ベクトルに対する視線ベクトルのなす角度が大きくなるほど、すなわちθが大きくなると画像中の角膜反射中心―瞳孔中心間の距離|ｒ|は、大きくなることがわかる。また、図１５右が示すように、目がカメラの方を向いているとき、基本的に瞳孔中心に角膜反射中心が位置し、|ｒ|=0となる。
【００１４】
したがって、カメラ−瞳孔ベクトルと視線ベクトルのなす角度θと画像中の角膜反射中心−瞳孔中心ベクトルｒの大きさ|ｒ|には図１６のような原点を通る単純増加関係がある。この関係は、眼球の光学系の違いから、個々の被験者によって異なる。θ-|ｒ|関係を求めることが本手法の視線の較正であるということができる。さらに、通常は、眼の光学系の光軸と視軸とのずれがあるため、上の関係は、原点を必ずしも通らないので、補正する必要がある。これらについては、後述する。
【００１５】
さて、図１５の左右のどちらの場合にも、カメラの向き（点Ｏ周りの撮影方向）が変わっただけでは、θおよび|ｒ|は変化しないことに注意しなければならない。したがって、カメラの向きの情報は必要はなく、単にカメラのフレーム内に瞳孔と角膜反射が写っていれば良い。さらに、図１４を使用して述べたように、点Ｏ周りに眼球が動いたとしても、θを一定に保ったまま、点Ｏから瞳孔中心Ｐまでの距離を一定に保っていれば、やはり|ｒ|は一定となることを再度述べておく。
【００１６】
しかし、カメラ位置の点Ｏと瞳孔中心Ｐの距離（ＯＰ）が変わると、θが変化しなくとも|ｒ|は変化する。すなわち、カメラレンズが固定焦点レンズであるとすると、カメラの物体との距離が長くなると物体は小さく写ることに起因する。したがって、これを補正する必要がある。上述のように、カメラ−瞳孔ベクトルのカメラの光軸とのなす角度にかかわりなく同一のθ-|ｒ|関係が常に成立するということを利用して考える。今、図示しやすくするために、図１７のように、カメラから瞳孔中心までの距離は変化するが、視線の向きが変わらない位置に瞳孔が存在するとする。この図からわかるように、カメラから見た距離が変わると、カメラに写る瞳孔中心と角膜反射中心の距離|ｒ|は変化する。（なお、このとき、当然、画像中の瞳孔中心座標は変化する。しかし、これを考慮する必要はなく、あくまでも角膜反射と瞳孔中心の相対的な位置関係だけに注目すればよい。）
【００１７】
しかし、今、このように|ｒ|が変化するのが距離ＯＰの変化によるためであるので、これを補正していつも物体を同一の大きさで撮影するカメラがあると仮定することにし、図１８のように、距離ＯＰに応じて、物体（今は眼球）の大きさを変えて作図すると、距離ＯＰに関係なく|ｒ|を一定に保つことができる。距離が変わっても物体を同一の大きさに撮影することができない固定焦点カメラの場合、距離ＯＰに応じて、画像中の|ｒ|を補正すればよい。ただし、補正するための距離ＯＰと|ｒ|の関係はあらかじめ調べておく必要がある。ただし、これは視線の較正とは違い、いわば、カメラの補正であるので、被験者には関係ない。なお、ＯＰは、ステレオカメラから求まるＰの座標から計算する。
また、図１７において、実際には、光源と瞳孔中心とを結ぶ光経路は直線ではなく、空気と角膜前面との境界面，角膜後面と房水との境界面などで屈折する。図１７で明らかなように、距離ＯＰが変化すると、光源と瞳孔中心とを結ぶ光経路は変化し、その経路は別の角膜位置を通る。角膜位置に依存して、前記境界面への光の入射角度が変化するため、境界面における屈折角度も変化する。したがって、前記のカメラの補正をしても、|ｒ|は距離ＯＰの影響を微妙に受ける。必要に応じて、人間の標準的な角膜及び房水の屈折率および角膜曲率半径情報を用いるなどして、|ｒ|を補正する。
【００１８】
＜カメラ-瞳孔ベクトル周りの視線ベクトルの角度（φ）と視線の較正＞
ところで、視線ベクトルを決定するためには、θだけでなくφを明らかにしなければならない。ただし、以前述べたように、基本的には、φと画像中の角膜反射から瞳孔中心へ向かうベクトルｒとカメラの水平軸（図８中の横軸）とのなす角度φ’は等しくなるはずである。
したがって、カメラ-瞳孔ベクトル周りの視線ベクトルの角度（φ）に関しては、較正が必要ないことを示唆する。もし、それが正しく、さらに、図１６に示したθ-|ｒ|関係に線形性があり、原点を通るならば、視線の較正は、どこか一点を被験者に見させさえすればできることになる。
【実施例３】
【００１９】
両目の視線が同時測定できることで、輻輳角(両目の視線のなす角度)が計測でき、奥行き方向の視点（両目の視線の交差点）が計測でき、どのくらいの距離のところを見ているかもわかる。結果的に３次元空間における視点がわかる。
このことは、発展型３Ｄディプレイなどへの応用が考えられる。通常の３Ｄディスプレイでは、眼の焦点はディスプレイ上に合っていなければクリアーな画像を見ることができない。よって、輻輳角は変わっても目の焦点が変わらないという人間の通常の視覚機能とは異なった不自然な見方をしなければならない。ところが、奥行き方向に焦点をずらしてもそれに応じてピントが合うような発展型３Ｄディスプレイを用いれば、より自然な立体視感を持つことができる。
この種のディスプレイでは、眼の空間位置と眼の焦点位置を与えれば、それに合わせて２つの眼の方向に映像を選択的に映し出すと同時に眼の焦点位置において実際にピントが合うようにディスプレイを調整することができる。これを行うための情報（２つの瞳孔の三次元位置および両目の視線の交差した点、３Ｄ視点）を本システムから得ることができる。また、視線による３次元的なポインティングが可能となる。
すなわち、普通の２Ｄディスプレイと片目による視点マウスにおいては、単に２次元平面に並んだウインドウの選択に視点マウスが用いられるだけだが、上述の本格的な３Ｄディスプレイにおいては、ウインドウが３Ｄ空間に配列されることになり、奥に隠れているウインドウを三次元視点により瞬時に手前に表示させることなどができる。このように、本システムは立体的なポインティングにも使用できる。
【実施例４】
【００２０】
これまで述べた構成により、２つの瞳孔の三次元位置を計測することができる。瞳孔は、視線の出所であり、したがってユーザがどこから見ているか（どこを見ているかではなく）がわかる。
１つの応用としては、仮想現実や現実の世界において、ユーザの前方にスクリーンと壁があり、その先をみることができないと仮定する(図９)。しかし、スクリーンの先には、スクリーンに映し出す画像を撮影するためのカメラがおいてあるとし、スクリーン以外のところは壁があるとする。
このとき、あたかもスクリーンが窓であり、窓の外を眺めるように作用させることができる。つまり頭部が動いたら(図１０)、それに合わせて、広角のカメラで撮影した画像の内の一部をスクリーンに表示させるわけである。このように臨場感あふれた形態で必要な画像を表示することができる。
本発明者が提案する「瞳孔移動によるポインティングシステム」の概念では、単にカメラフレーム内の瞳孔の動きをカーソルの動きに反映させたものであったが、本方式では、瞳孔の三次元位置がわかるために、スクリーンに対する奥行き方向の頭部の動きを反映させることができる。
【００２１】
スクリーンとカメラの配置は、応用により異なる。いずれにしても、拡大して映し出している画像において隠れて見えていない場所を頭部の動きにとって窓の外を覗くように見ることができるものである。よってスクリーンに映し出す画像は、必ずしもすぐそばのものである必要はなく、遠方のものや、ミクロの世界のものを拡大撮影したものでもよい。頭を左右、上下に動かすことにより（回転でもよい）、見たい部分を変え、さらに頭部の前後の動きにより、拡大率を大きく変化させ、好きなアングル、拡大率で対象を見ることができる。
したがって、パソコンと組み合わせて使用すれば、３次元物体（例えば分子モデル）をパソコン画面に表示してそれを回転させるなどして見たいとき、通常はデスクトップパソコン用のマウスを利用するが、本装置を利用すれば、頭を回転させたり、平行移動させたりするだけで、対象の物体を自然な雰囲気で自由に動かすことができるようになる。
この方式では、このままだと、２つの眼に同一の映像が映ることになる。これが、不都合であれば、３Ｄディスプレイを用いて、カメラも２台用いて、左右の眼に、別々のカメラからの映像を入射させればよい。
【実施例５】
【００２２】
この応用には、セキュリティーシステムなど人に見られたくない環境で有用である。たとえば、銀行のATMのシステムなどの使用時に、他人に覗き込まれても、ディスプレイが見えないようにするために、使用者の２つの瞳孔位置もしくはその近傍の方向からしか、ディスプレイが見えないようにディスプレイを制御する方式に使用できる。
同様に、周囲に人がいる中で（例えば、新幹線の中で）他人に見られたくないパソコン作業をしたいとき、ある特定の方向にからしか内容が見えないようにできるディスプレイを本方式と組み合わせることによって、操作している人にしか見えないようにできる。
この目的のためには、液晶ディスプレイのような視野角が狭く、かつ制御可能な表示装置が好適である。
この方法では、べつの利点がある。強い指向性をディスプレイに持たせることができるため、電気消費量を少なくして強い光を眼に送り込むことができる。
【実施例６】
【００２３】
また，他の実施形態として電子図書の分野が考えられる。電子図書の利点の一つとして、専用装置を用いることにより、ページめくりがボタン１つでできることが挙げられる。しかし、相変わらず手による操作が必要である。このような、電子図書用専用装置に視点検出手段を組み合わせれば、例えば縦書きテキストにおいて視点が左から右に大きく動いたら自動的にページがめくれるようにできる。または、画面あるいは装置の左下にページめくり用のボタン領域を設け、それに視点が一致したら自動的にページがめくれるようにできる。このような装置によれば、手を使わずにベッド等に横になりながら本が読めるようになる。これにより、読書は楽になり、電子図書の利点が更に増すこととなる。四肢麻痺患者にとっては非常に有効な手段となる。本発明の視点検出手段は小型化が可能であり、このような形態の実施が容易である。
ここでは、電子図書用専用装置に視点検出手段を組み合わせるものとして説明したが、ノートパソコン使用状況下であっても有効であり、液晶ディスプレイの周辺に２つのカメラを埋め込めば、ユーザの視線を利用して、アクティブウインドウの選択や、高速マウス移動などに視線を利用できる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
１．最低２台のカメラと２個の光源で両目の視線が同時測定できることで、輻輳角(両目の視線のなす角度)が計測でき、奥行き方向の視点（両目の視線の交差点）が計測でき、どのくらいの距離のところを見ているかもわかる。結果的に３次元空間における視点がわかる（両目の視線の交差した点、３Ｄ視点）。
２．２つの瞳孔の三次元位置を計測することができる。瞳孔は、視線の出所であり、したがってユーザがどこから見ているか（どこを見ているかではなく）がわかる。したがって、どこから見ているかを厳密に知る必要のあるシステムにおいて有効である。
（従来は、頭部に磁気センサ等を取り付けて頭の動きを計ることによってこれを実現しなければならなかったが、頭部にセンサを取り付けねばならないだけでなく、瞳孔のありかを正確に測ることができなかった）
３．本方式は、駆動部がなく、２個のカメラは固定されているので、実現が容易である。
また、カメラの感度さえあれば、カメラの開口部を小さくできるし、光源も高輝度のものを製作すれば、小型化が容易である。
４．２つのカメラの両方で視線検出ができるため、それらから得られる検出結果を平均するなどの処理により、より視線精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】２台のカメラと被験者との配置を示す図
【図２】光源の点灯・消灯と、明瞳孔・暗瞳孔の対応を示す図
【図３】光源５の点灯と、被験者の瞳孔の画像を示す図
【図４】光源６の点灯と、被験者の瞳孔の画像を示す図
【図５】顔全体と、トラッキング対象範囲を示す図
【図６】両目の視線検出により視点を求める模式図
【図７】視線ベクトルとφ，θとの関連を示す図
【図８】瞳孔中心と角膜反射から視線ベクトルを求める図
【図９】瞳孔の三次元位置を検出し、スクリーンに映し出す映像の大きさ、位置を制御する模式図
【図１０】瞳孔位置の変化により映像の画角が変化する様子を示す図
【図１１】スネルの定理を示す図
【図１２】球面がカメラと光源に対して横方向に移動する場合を示す図。(a)は光源とカメラの位置が不一致である場合、(b)は光源とカメラの位置が一致している場合
【図１３】球面が奥行き方向に移動する場合を示す図。(a)は光源とカメラの位置が不一致である場合、(b)は光源とカメラの位置が一致している場合
【図１４】瞳孔がカメラ及び光源から同一の距離上を移動する場合を示す図
【図１５】瞳孔中心の位置を一定にしたときに、視線ベクトルの変化と角膜反射との関係を示す図
【図１６】カメラ−瞳孔ベクトルと視線ベクトルのなす角度θと、カメラ画像中の角膜反射中心−瞳孔中心ベクトルｒの大きさ|ｒ|との関係を示す図
【図１７】カメラと瞳孔中心までの距離の変化による|ｒ|への影響を示す図
【図１８】カメラと瞳孔中心までの距離の変化に応じて眼球の大きさを変化させるよう補正する例を示す図
【符号の説明】
【００２６】
１，２  カメラ１，カメラ２
３，４  レンズ
５，６  光源
７    顔
８    瞳孔
９    角膜反射
１０  カメラ
１１  スクリーン
２０  カメラ
２１  光源
２２  球面の接平面と球面との接点
２３  球面の中心
２４  球面
２５  球面の接平面
２６  眼球
【図１】
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【図２】
2005198743.tif 000004
【図３】
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【図４】
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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】
2005198743.tif 000014
【図１３】
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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１８】
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