(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
瞳孔を撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像された撮像画像から瞳孔部分を抽出する瞳孔抽出手段とを備え、抽出された瞳孔部分から瞳孔の大きさや瞳孔の位置を計測する瞳孔計測装置において、瞳孔抽出手段で抽出される瞳孔部分のみを抽出した瞳孔画像を水平方向に走査したときの最大の大きさである瞳孔の大きさの時間的変化に基づいて瞬目を判定する手段を具備していることを特徴とする瞳孔計測装置。
【請求項２】
上記瞬目を判定する手段は、上記瞳孔の大きさと所定値とを比較することで瞬目を判定することを特徴とする請求項１記載の瞳孔計測装置。
【請求項３】
上記瞬目を判定する手段は、上記瞳孔の大きさの変化率と所定値とを比較することで瞬目を判定することを特徴とする請求項１記載の瞳孔計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、瞳孔の大きさや瞳孔の位置を計測する瞳孔計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来瞳孔計測装置で瞳孔の大きさや瞳孔の位置を計測する際、被測定者の瞬目が誤計測の原因となるという問題があった。そのため瞬目を検出して瞳孔計測の誤計測を未然に防ぐことが望まれている。
【０００３】
一方従来の瞬目を検知する方法としては、一般的には電極法という方法がある。この電極法とは、垂直眼電図を記録する際に混入する瞬目にともなう電位を測定する方法であって、この電極法を採用する場合、被測定者の目の周囲に４点の電極を貼る必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の瞬目を検知する方法では、電極を目の周囲に貼る必要があるため、被測定者に不快感を与える上に、更に垂直眼電図から得られる波形から瞬目を判定するには、非常に難しく専門家による判断が必要となるという問題があり、特に瞳孔計測装置と併用する場合には難しいという問題あった。
【０００５】
本発明は、上述の問題点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、瞳孔計測に用いる撮像手段の撮像データを用いて瞬目を自動的に検知し、瞬目の影響が無い瞳孔計測が可能な瞳孔計測装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１の発明では、瞳孔を撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像された撮像画像から瞳孔部分を抽出する瞳孔抽出手段とを備え、抽出された瞳孔部分から瞳孔の大きさや瞳孔の位置を計測する瞳孔計測装置において、瞳孔抽出手段で抽出される瞳孔部分のみを抽出した瞳孔画像を水平方向に走査したときの最大の大きさである瞳孔の大きさの時間的変化に基づいて瞬目を判定する手段を具備していることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記瞬目を判定する手段は、上記瞳孔の大きさと所定値とを比較することで瞬目を判定することを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明では、請求項１の発明において、上記瞬目を判定する手段は、上記瞳孔の大きさの変化率と所定値とを比較することで瞬目を判定することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施形態により説明する。
【００１０】
図１は本実施形態の瞳孔計測装置の全体構成を示しており、本実施形態の瞳孔計測装置は、眼Ｍを撮像するためのＣＣＤカメラ等からなる撮像手段１と、撮像手段１から出力されるＮＴＳＣ信号による撮像画像を入力して該撮像画像から瞳孔Ｘ部分を抽出する瞳孔抽出手段２と、瞳孔抽出手段２から瞳孔Ｘ部分のみを抽出した画像から瞳孔Ｘの大きさや中心位置を求める瞳孔計測用演算手段３とを基本的な構成とし、この構成に加えて瞳孔抽出手段２からの瞳孔Ｘ部分の画像データを基に瞳孔の時系列データとして測定する時系列データ測定手段４と、この時系列データ測定手段４の測定結果から瞬目か否を判定し、その判定結果を演算手段３の瞳孔計測に反映させる瞬目判定手段５とを備えている。
【００１１】
ここで上記瞳孔抽出手段２は、撮像手段１からの眼Ｍの撮像画像（図２（ａ）参照））を水平方向に走査し、その走査ライン上の各点の輝度レベルと予め設定された黒レベル値とを比較することで、撮像画像の２値化を行い、図２（ｂ）のように瞳孔Ｘ部分のみを抽出した画像を出力するようになっている。
【００１２】
さて瞬目判定には、瞳孔Ｘ部分のみを抽出した画像を基に瞳孔の時系列データとしての測定を時系列データ測定手段４で行い、計測された時系列データの時間的な変化により瞬目が発生したかどうかを瞬目判定手段５により判定する。
【００１３】
本実施形態では、時系列データとして瞳孔の大きさを用い、まず瞳孔Ｘ部分のみを抽出した瞳孔画像を水平方向に走査したときの最大の大きさを、その瞳孔画像での瞳孔Ｘの大きさ（Ｘｍａｘ）とする。図３（ａ）は瞼Ｙが開かれているときの正常な状態の瞳孔Ｘ部分の抽出画像を示し、図３（ｂ）は正常時の瞳孔Ｘの大きさの測定結果を示し、同図の横軸は水平走査の位置を示し、縦軸は夫々の走査位置での瞳孔Ｘの幅、つまり瞳孔Ｘの大きさを示している。この測定された最大値が瞳孔Ｘの大きさ（Ｘｍａｘ）とされる。
【００１４】
ところで、瞼Ｙが半分閉じてしまった場合には、瞳孔Ｘの画像は図４（ａ）のように三ヶ月状になり、水平走査で求めた瞳孔Ｘの大きさ（Ｘｍａｘ）は図４（ｂ）に示すようになり、正確な瞳孔Ｘの大きさ（Ｘｍａｘ）とは異なる値となる。
【００１５】
時系列データ測定手段４では測定される瞳孔Ｘの大きさ（Ｘｍａｘ）の時系列データを測定し、その測定結果を瞬目判定手段５へ出力する。図５は測定される瞳孔Ｘの大きさ（Ｘｍａｘ）の変化を示す時系列データであり、瞬目判定手段５は測定される瞳孔Ｘの大きさ（Ｘｍａｘ）が所定の大きさ（例えば０．５ｍｍ）以下となると瞬目と判定し、再び撮像画像上で眼を見開いていることが確認できるまで判定結果を上記演算手段３に出力する。図５中Ｔは瞬目期間を示す。
【００１６】
ここで演算手段３が瞳孔Ｘの大きさ（Ｘｍａｘ）や中心位置を計測する際に、上記の瞬目の判定結果が送られてくると、瞬きをしているときのデータを取り除き、若しくは瞬きをしていることを表示手段等により表示し、或いはスプライン補間などの数学的手法を用いて瞬目時のデータを補間するとともに、補間データを実測データのグラフの色と異なる色で表示することもできる。
【００１７】
上記の説明は、時系列データとして瞳孔Ｘの大きさ（Ｘｍａｘ）の時系列データを用いた場合についてであるが、瞳孔Ｘの大きさの変化率を用いても良い。この場合、上述したように瞳孔Ｘの大きさを求めた上で、変化率を次のように算出する。
【００１８】
変化率＝（（現在の瞳孔の大きさ）−（１サンプリング前の瞳孔の大きさ）÷（サンプリング間隔）
そして瞬目判定手段５はこの変化率の絶対値が所定の値よりも大きい場合、瞬目と判定を行う。つまり１サンプリング前の撮像画像では眼Ｍを見開いているが、現時点の撮像画像では瞼Ｙが閉じかけている場合、瞬目と判定し、再び撮像画像上で眼を見開いていることが確認できるまで瞬目判定結果を演算手段３に出力する。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１の発明は、瞳孔を撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像された撮像画像から瞳孔部分を抽出する瞳孔抽出手段とを備え、抽出された瞳孔部分から瞳孔の大きさや瞳孔の位置を計測する瞳孔計測装置において、瞳孔抽出手段で抽出される瞳孔部分のみを抽出した瞳孔画像を水平方向に走査したときの最大の大きさである瞳孔の大きさの時間的変化に基づいて瞬目を判定する手段を具備しているので、瞳孔計測に用いる撮像手段が撮像する画像を用いて瞬目の判定が行え、特に非接触により自動的に瞬目検知ができるから、電極を貼り付ける場合のように被測定者に不快感を与えることもなく、しかも専門家の仲介なしで測定と判定ができるため、瞳孔計測との連携も容易となり、瞬目の影響がない瞳孔計測が可能となるという効果がある。
【００２０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、上記瞬目を判定する手段は、上記瞳孔の大きさと所定値とを比較することで瞬目を判定するので、瞳孔計測と同じデータを用いることができる。
【００２１】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、上記瞬目を判定する手段は、上記瞳孔の大きさの変化率と所定値とを比較することで瞬目を判定するので、瞼が閉じ始めたときも瞬目と判定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態の全体構成図である。
【図２】  同上の瞳孔抽出手段の動作説明図である。
【図３】  同上の正常な瞳孔の大きさの説明図である
【図４】  同上の瞼が閉じられているときに求まる瞳孔の大きさの説明図である。
【図５】  同上の時系列データの例図である。
【符号の説明】
Ｍ  眼
Ｙ  瞼
Ｘ  瞳孔
１  撮像手段
２  瞳孔抽出手段
３  演算手段
４  時系列データ測定手段
５  瞬目判定手段
【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５】
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