情報処理学会 インタラクション 2014
IPSJ Interaction 2014

14INT008
2014/2/28

解像度制御を用いた視線誘導
畑元†1,a)小池英樹†1,b)

佐藤洋一†2,c)

概要：近年，メディアや情報端末の発達により広告や web ページを通してたくさんの情報が発信され，人々はそれらを受け取っている．しかし，ユーザーには視野の広さや記憶力に限界があるため，すべての情報を処理することができず，情報の取捨選択している．そのため，情報を効率よくユーザーに伝える必要があり，視線誘導を用いることでそれが可能となる．視線を特定の領域に誘導するための手法は様々あげられるが，ほとんどのものは視線を誘導させられていることに気づくことができる．そういったとき，誘導先の情報に対して悪い印象を抱いてしまうといったという報告がされている．本研究では，そのような問題を解決するために，動的に解像度制御を行うことで気づかれることなく視線を特定の領域に誘導させることを目的とする．画像の解像度を領域ごとに制御し，高解像度領域と低解像度領域を作ることによって視線を誘導させる．さらに動的に解像度制御を行うことによって誘導させられていることに気づかれないようにした．本研究では，解像度制御によって視線が誘導されるか調べるための実験と解像度を動的に変化させたときに変化に気づいてしまう閾値を調べるための実験を行い，気づかれない視線誘導が実現可能であることを示した．

Visual Attention Guidance Using Image Resolution Control
HATA HAJIME†1,a)

KOIKE HIDEKI†1,b)

SATO YOICHI†2,c)

Abstract: In recent years , a lot of information is transmitted through a web page and advertising by thedevelopment of an information terminal and media , and people are receiving it .However , user do not receive
all the information , there is a limit to the amount of information to receive. It is necessary to communicate
to the user eﬃciently information. Therefore , should give information to users eﬃciently using the visualguidance. There is various method for inducing a specific area to visual guidance. However, most things can
notice that is allowed to induce gaze. Therefore the report that it was said that I have a bad impression
for information of the instruction is done.In this research, we propose to guide visual attention to specificregions without being noticed using resolution control to solve such a problem. Resolution control makes
low-resolution area and a high resolution area, and allowed to guide attention to high resolution area. And
dynamically controlling resolution tried not to be noticed that it is caused visual guidance. In this study,
experiment was performed to investigate resolution control can guide visual attention, and also examine thestrength of blur when a person notices a blur. Evaluation results confirmed that visual guidance that is notnoticed is feasible.

1. はじめにれている．しかし，ユーザーには視野の広さや記憶力に限界があるためにすべての情報を処理することはできない．

近年，メディアの発達により，街頭広告や web ページ

そのため，ユーザーにとって良い情報であるにもかかわらなどの媒体を通して様々な情報がユーザーに向けて発信さず，ユーザーに伝わらないことがある．たとえば，街中を†1歩いているときには様々な情報が入ってくるが，ユーザー†2a)b)c)

電気通信大学
The Uniersity of Electro-Communications
東京大学
The Uniersity of Tokyo
hata@vogue.is.uec.ac.jp
koike@is.uec.ac.jp
ysato@iis.u-tokyo.ac.jp© 2014 Information Processing Society of Japanにとって良い広告情報があったとしても，ほかの情報に埋もれてしまいその情報に気づかない可能性がある．そのようなことをなくすためにユーザーの注目を良い情報のある領域に誘導することで情報に気づきやすくし，日常生活

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をより快適にする．視線誘導を用いることによって，ユーザー以外にも広告主や web ページ作成者といったパブリッシャー側も恩恵が得ることができる．人は広告や web ページなどといったものを見ている時間が少ないが [1]，視線誘導を用いることでより短い時間で伝えたいことが書いてある領域に注目を集めることができ，また意図した領域を通常よりも長く注目させることで内容を印象に残すことなどが可能となる [2]．
視線を誘導させる方法として，アニメーションや点滅刺激 [3] などを用いる手法などがあげられるが，これらのような手法では目立つため，ユーザーは自分自身の視線が誘導させられていることに気づいてしまうといった問題があ(a) 中央の家が鮮明る．誘導されていることに気づくことによって，ユーザーは誘導を作為的に感じてしまい，誘導先の情報の好感度が落ちてしまう，もしくは不快感を持たせてしまうといった報告がある [4]．そういったことをなくすためにユーザーに気づかれないで視線を誘導する必要がある．
本研究では動的に解像度制御を行うことによって，気づかれない視線誘導の実現させる．気づかない視線誘導を行うためには、視線誘導されるときの解像度が解像度変化に気づいてしまうときの解像度よりも低いことがあげられる．そのために本研究では，視線誘導されるときの解像度と解像度制御によって視線が誘導されるか調べるための実験と解像度を動的に変化させたときに変化していることに(b) 左側の家が鮮明気づく閾値を調べるための実験を行った．

2. 関連研究

図 1

解像度制御を行った例

ことは認識できるため，誘導させられていることに気づか気づかれないで視線の誘導を行う研究に関連あるものとれやすく，また点滅刺激は疲れやすいために長時間使用すして，色変化による視線誘導と点滅による視線誘導があげるのには向いていない．また，複数人に対応できないことられる．また，解像度制御を用いた研究として，Focus andが問題点としてあげられる．

Context に解像度制御を用いた研究があげられる．

Focus and Context に解像度制御を用いた研究 [6] は、注

色変化による視線誘導 [5] では，視線を誘導させたい領域

目させたいものを鮮明にし，そして注目させたいものとのとそれ以外の領域の色相を変化させることによって，誘導関連度に応じてそれぞれのオブジェクトにかけるぼかしのさせたい領域の顕著性を画像中で最も高くする．それによ強さを変更することによって，映画や写真などで見られるり，人が無意識的に顕著性の高いところを見るという習性

一部のオブジェクトにフォーカスがあっているような表現から，視線の誘導が行われる．問題点としては，誘導先のを行う．これにより，ユーザーは各オブジェクトの鮮明具情報を変えてしまうために誘導が成功しても間違った情報合を見ることで直観的に見せたいものとそれに関連性の強を与える恐れがあるということと，もしユーザーが変更前いものがわかるようになる．しかし，この研究では Focusの情報を知っていたら，それと比較して視線誘導させられand Context に使用するために，ユーザーに気づかれるほていることがわかってしまうといったものがあげられる．

ど強くぼかす必要があり，気づかれることが前提になって点滅による視線誘導 [3] では，視覚の周辺視野部に点滅いる．また，どの程度の強さでぼかすことによってどの程刺激を与えることで視線の誘導を行う．ユーザーは周辺視度人の注目を集めることができるのかなどといったことが野部で発生する点滅が気になるため点滅している方向は見確かめられていない．

ようとするのを利用して視線を誘導する手法である．ユー
ザーは周辺視野部で点滅を知覚しているため，刺激があることはわかるが，見ることはできないために刺激の詳細な内容（黒と白，もしくは赤と青を移り変わる点滅刺激であること）を知覚することはできない．しかし，刺激がある© 2014 Information Processing Society of Japan

3. 手法本研究では，動的な解像度制御を行うことによって気づかれない視線誘導を行う．
図 1 のような画像を見たとき，図 1(a) だと中央の家に，58

(a)σ = 0(原画像)(c)σ = 3
図 2(b)σ = 1(b)σ = 2(d)σ = 4(d)σ = 5σ の強さを変えた時の画像（400×279pixels）

図 1(b) だと左側の家の部分に視線が集まる．このように注目させたい領域以外にぼかすことによって，ぼかされていない鮮明な領域に注目を集めることができる．本研究では解像度制御を行うことでこのように一部の領域が鮮明で，他の領域にぼかされている画像を作り，ユーザーに見せることで視線の誘導を行う．具体的には，ガウシアンフィルタを用いて平滑化処理を行うことでぼかされている画像を作り，原画像と合成することによって，一部の領域が鮮明
図 4で残りの領域がぼかされている画像を作る．ぼかしにはガ実験環境

ウシアンフィルタを用いることによって，パラメータは σ（標準偏差）のみでぼかしの強さを細かく制御することがユーザーが視線誘導された時点で画像を鮮明に戻す，とでき，他手法と統合して視線誘導を行うときにも組み合わいった処理を行う．以上のような手順で刺激を与えることせるのが容易となる．また，誘導させたい部分以外の領域によって，ぼかされている画像を見せる時間を極力少なくにのみ処理を行うことによって誘導先の情報を変えることし，また鮮明な画像とぼかされている画像を動的につなぐなく，視線の誘導を行うことができる．

ことによってユーザーに画像がぼかされていることを気づ鮮明な領域に視線が集まる仕組みについて述べる．人の視覚モデルの 1 つとして Itti らによる顕著性マップモデ
ル [7] が考えられている．顕著性マップモデルでは色，輝度，エッジの 3 つの要素のそれぞれの顕著性によって，人はどこの領域を優先的に見るのか決められると考えられてかれなくさせる．
ぼかしの強さが σ = 0(原画像)，1，2，3，4，5 のとき，ぼかされている画像を図 2 に示す。

4. 実験 1

いる．本研究では，解像度制御を用いて画像のエッジの強実験 1 では解像度制御による視線誘導が可能かどうかに弱を制御し，エッジの顕著性を変えている．これにより，ついて確認する．また，どの程度のぼかしで視線が誘導さぼかされていない鮮明な領域ではエッジの強さは変わられるのかを確認する．

ず，それ以外の領域ではぼかすことによってエッジが弱くなっているため，人は無意識のうちに相対的にエッジの強い鮮明な領域に視線が誘導される．

4.1 実験手順
被験者には一部が鮮明になっている画像を 10 秒間見せ，さらに解像度制御を動的に行うことによって，気づかれそのときの視線の位置を計測した．10 秒経過後，中心に十ない視線誘導を実現させる．具体的には，鮮明な画像を時字が入った黒い画像を 5 秒間見せ次の画像が表示した．中間が経つにつれて，ぼかしの強さを徐々に強くしていき，心に十字が入った黒い画像が表示されている間に被験者には目を休ませ，そして次の画像が表示されるまでに画像中© 2014 Information Processing Society of Japan

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図 3

実験 1 の 1 試行分の手順

央を見てもらうように指示した．これを１試行（図 3）と点線は直線近似を示している．図 7(c) はそれぞれのぼかしし，見せる画像とぼかしの強さを変えて，計 60 試行行った．の強さのときに鮮明な領域に視線が入ったときの割合を示

画像の数は 10 枚 (1920×1080pixels) であり，使用したしている．

画像は flickr からぼかしがないものを抽出し，さらにその被験者のコメントとして，ぼかしが強すぎるため鮮明な中からランダムに選択した．ぼかしの強さは σ が 0(原画領域になっている個所がわかってしまう，などがあげら像)，1，2，3，4，5 のときの 6 種類である．画像の表示れた．

される順番とそのときのぼかしの強さはランダムである．
◦

図 5 から，σ = 0 のときの画像 (図 5(a)) を見たときの鮮明な領域の大きさは中心視野の大きさ (1.5 ) から半径

被験者の視線のヒートマップは図 5(b) であり，σ = 5 のと118pixels とした．鮮明な領域は画像中央から 300pixels 以

きの画像 (図 5(c)) を見たときのヒートマップである．図上離れたランダムな位置に設定し，画像が表示されるとき5(b) と図 5(d) を比較すると，σ = 5 で解像度制御されていに鮮明な領域が中心視野に入らないようにした．被験者はるものは σ = 0 と比べ，鮮明な領域に視線が集まっている5 名（23-25 歳，平均 24.2 歳）男性 4 名，女性 1 名である．のが確認できる．同じことが図 6 でも言える．

すべての被験者には，メガネやコンタクトレンズなどで視図 7(c) を見ると，σ = 3 のときの視線誘導成功率がほか力を補正した状態で実験を行った．すべての被験者はいまのものと比べ，低いことがわかる．これは σ = 3 のときは，まで視線計測装置を使った経験はなかった．

後述するような失敗するケースに当てはまる画像が多かっ

実験環境を図 4 に示す．被験者の目とディスプレイの距たためである．そのため，視線誘導が行われていないにも離は，顎乗せ台を使用し約 60cm の位置で固定した．ディ

関わらず，鮮明な領域を見てしまったために実験結果が視スプレイの大きさは 23 ，解像度は 1920×1080pixels であ線誘導されたときの値を正確に出せていない．鮮明な領域

る．視線計測装置には Tobii TX300 を使用した．実験をを見るまでの時間を 4 秒以下と 6 秒以上に大別することが行う際は周りに人がおらず，部屋は電気をつけた状態でできたため，4 秒以下を視線誘導ができたとき，6 秒以上行った．

を誘導されていないが見てしまったとき，とする．図 8(a)はそれぞれのぼかしの強さのときに視線誘導されるまでの4.2 実験結果時間を示しており、図 8(a) はそれぞれのぼかしの強さのと実験結果を図 5，図 6，図 7 に示す．

きに視線誘導された後、鮮明な領域を連続して見ていた最図 5 と図 6 は実験で使用した画像とその画像を見たとき大の時間を示している．点はそれぞれのぼかしの強さのとのヒートマップである．ヒートマップとは視線の分布図であり，被験者が見た領域を黄色く示され、その中でも特に長く見たものは赤く示されている．

きのデータの平均，点線は直線近似を示している．
図 7(c) と図 8 のグラフの近似線をみると，ぼかしが強くなることで視線により強く影響を与えられることがわか

視線データによる実験結果は図 7 である．図 7(a) はそる．図 8(a) では，σ = 1 と σ = 2 間で信頼区間 95% で t

れぞれのぼかしの強さのときに鮮明な領域を見るまでの時検定を行うと p=0.056 となるため，有意傾向があることが間を示したもの，図 7(b) はそれぞれのぼかしの強さのとわかり，σ = 1 と σ = 2 間で視線誘導効果が強く増していきに鮮明な領域を連続して見ていた最大の時間を示していることがわかる．そして，σ = 2，σ = 3，σ = 4 においてる．点はそれぞれのぼかしの強さのときデータの平均値，有意差は見られないため，視線誘導効果は σ = 2 から発生

© 2014 Information Processing Society of Japan60

(a)σ = 0 のときの画像(b)σ = 0 のときのヒートマップ(c)σ = 5 のときの画像(d)σ = 5 のときのヒートマップ (白円内側が鮮明な領域)

図 5

実験 1 で被験者に見せた画像とそのときのヒートマップ（静物写真）(a)σ = 0 のときの画像(b)σ = 0 のときのヒートマップ(c)σ = 5 のときの画像
図 6(d)σ = 5 のときのヒートマップ (白円内側が鮮明な領域)
実験 1 で見せた画像とヒートマップ（風景写真）すると考えられる．図 8(b) では，すべての隣り合った σるためには 2 秒以上必要と考えられる．これは，画像を見間で有意な差は見られなかった．

せることで一度に多くの情報を提示したために発生したも

図 8(b) から，視線誘導効果は視覚の周辺視野部からののと考えられる．

刺激によって決まることが考えられる．実験の手順によっ

ある特定の画像を見せたときに，視線が誘導されない，て，画像を最初に見るときは常に画像の中心を見ているにもしくは誘導されにくい，というが確認された．たとえば，も関わらず，ぼかしの強さが増すほど鮮明な領域を見るまテクスチャがない領域が鮮明になるとき（図 9(a)）や，画での時間が減っている．これは周辺視野部で強いエッジ部

像中に顔，もしくは顔に類似したものなどといった強い顕分を探しだし，次に優先してみる領域を決めるときに使用著性があるとき（図 9(b)）にその傾向が見られた．テクスしているからだと考えられる．

チャがない領域が鮮明になったときに視線誘導されないの

図 8(a) から視線誘導が行われるまで一番強いぼかしでは，テクスチャがない領域にはエッジが見られないため視ある σ = 5 においても 2 秒かかることから，視線を誘導す線誘導効果がないからである．画像中に顔，もしくは顔に© 2014 Information Processing Society of Japan61

(a) 視線が鮮明な領域に入るまでの時間(a) 視線が誘導されるまでの時間(b) 鮮明な領域を連続して見ていた時間(b) 視線が誘導され，連続して鮮明な領域を見ていた最大時間
図 8 実験 1 で視線誘導されたときのみの結果(a) 他に顕著性の高いものがある(c) 鮮明な領域に視線が入る割合
図 7 実験 1 の結果類似したものなどといった強い顕著性があるときに視線誘導されないのは，Itti ら [7] も述べているように人の注目は顔などとトップダウンによって注目されるものに視線が集まりやすいからであると考えられる．

5. 実験 2(b) テクスチャのない領域が鮮明になる図 9 視線誘導に失敗したときの画像例

実験 2 では，動的にぼかしの強さを変えたときに人がぼかしに気づくときの閾値を確かめる．

験者の視線を計測した．被験者には画像がぼかされていることに気づいたらマウスクリックしてもらった．クリック

5.1 実験手順が行われたら，中央に十字が入った黒い画像を 5 秒見せ，被験者には数秒間鮮明な画像を見せ，そののちに一部のその間に被験者には目を休ませ，そして次の画像が表示さ領域を除いて徐々にぼかしを強くしていき，そのときの被れるまでに画像中央を見てもらうよう指示した．これを 1© 2014 Information Processing Society of Japan62

図 10

実験 2 の 1 試行の手順とを事前に伝えているため，ぼかしに対して敏感な状態で実験を行っている．そのため，通常のぼかしに気づく閾値よりも低くくなると考えられる．
視線誘導効果については取得できたデータの数が少ないため，誘導できているかどうかは確認できなかった．被験者からコメントとして，画像には鮮明な領域があるときとないときのパターンがあった，などといったものがあげられた．
実験結果から，ぼかし変化時間が 3 秒のときは σ = 2.94 でぼかしに気づき，ぼかし変化時間が 15 秒のときは σ = 2.13でぼかしに気づくことがわかった．
図 11

実験 2 結果

図 11 の近似線が右肩下がりになっていることから，ゆっくり変化するとぼかしに気づきやすく，逆に早く変化する

試行（図 10）とし，被験者には見せる画像とぼかしが一番とぼかしに気づきにくいことがわかった．変化時間が長い強くなるまでの時間を変化させて，計 65 試行行った．画

ときにぼかしに気づきやすいのは，被験者が画像を見る時像を見せ始めて最初の数秒間鮮明なまま維持するのは，被間が長いために，文字などといったぼかしの強さの変化に験者にぼかしが変化する速さに気づきにくくするためで気づきやすい個所を見つけ、そこを注目することによってある．

気づきやすくなるのだと考えられる．逆にぼかし変化時間

画像は 5 枚 (1920×1080pixels) である．ぼかしが一番強が短いときは，ぼかしの強さの変化に気づきやすい個所をくなる (σ = 5) になるまでの時間 (以下ぼかし変化時間)見つけられないために，ぼかしに気づきにくいのだと考えは 3-15 秒 (1 秒刻み) である．画像の順番とそのときのぼられる．

かし変化時間はランダムであるが，学習効果を考慮し同じ視線誘導効果が確認できなかったのは，視線誘導が行わ画像が連続して表示されないようにした．鮮明な領域の大れるよりも早くぼかしの強さの変化に気づいてしまうから◦

きさは中心視野の大きさ (1.5 ) から半径 118pixels とした．

だと考えられる．この結果と被験者からのコメントからに鮮明な領域は画像中央から 300pixels 以上離れたランダム

より，ぼかしの知覚は中心視野部で行っていることがわかな位置に設定し，画像が表示されるときに鮮明な領域が中る．視線誘導が行われるよりも早くぼかしの強さの変化に心視野に入らないようにした．被験者は実験 1 の被験者と気づくのは，周辺視野部よりも中心視野部のほうが詳細な同じであり，実験 1 の終了後 1 時間以上経過後に実験 2 を情報を処理できるためにぼかしの強さの変化に気づきやす行った．

くからだと考えることができる．また，被験者からのコメ実験環境は実験 1 と同じである．

ントからも，鮮明な領域があるときに気づくときと気づかないときがあるのは，鮮明な領域を中心視野部で知覚でき

5.2 実験結果
実験結果を図 11 に示す．図 11 はそれぞれのぼかし変化時間のときの被験者がマウスをクリックしたときのぼかたかどうかによって変わるものだと考えることができる．

6. 考察

しの強さを示している．図の点はそれぞれのぼかし変化時

本システムの特性や可能性，課題について考察を行う．

間のときのすべての被験者のデータの平均，青い点線はそ

二つの実験の結果から気づかれない視線誘導が可能であのときの直線近似を示している．赤い点線は，被験者がぼる，というのがわかった．

かしに気づいてからマウスをクリックするまでの時間をたとえば，3 秒かけての変化ならば σ = 2.94 まで，15 秒

300msec としてときに，被験者がぼかしに気づいたときのかけての変化ならば σ = 2.13 までぼかしを強くすること強さの近似直線を示している．

でぼかしに気づかれることはなく，図 8 から σ = 2.94 や

本実験では，被験者には画像にぼかしがかかっているこ© 2014 Information Processing Society of Japanσ = 2.13 のときは視線が誘導されるまでの時間が短くな

63

り，鮮明な領域を連続している時間が長くなっていること• ぼかしの変化時間が 3 秒のときは σ = 2.94 でぼかしにから，気づかれずに視線誘導が可能であることがわかる．

気づき，ぼかしの変化時間が 15 秒のときは σ = 2.13

しかし，テクスチャのない領域に視線誘導させることはででぼかしに気づくきないこと、他に強い顕著性があったときは視線誘導がう• ぼかしに気づくときのぼかしの強さは，変化にかかる時間が長くなると小さくなる

まくいかない，といったことがあるため，解像度制御を用いるときにはそういったことを考慮する必要がある．

といったことがわかった．そして，これらの結果から視線本研究結果から，気づかれずに視線誘導を行うためには誘導されるときの解像度が解像度変化に気づいてしまうと最低でも 3 秒以上必要であることがわかった．そのため，きの解像度よりも低いことがわかり，本研究では気づかれ街頭広告などといった一瞬だけ見るような広告などにはない視線誘導が実現可能であることを示した．また，どう

本研究で提案している手法は用いることはできない．しかいう場面などで気づかれない視線誘導が有用であるかを述し，電車を待っているときに見る駅などにある広告や電車べた．今後は，視線方向に基づき解像度制御を動的に変化内にある広告などといった短時間の間見るものや web などさせるインタラクティブシステムの開発に取り組む予定でといった長時間見るものには本研究で提案している手法はある。

用いることができる．
今後は，さらに視線誘導効果についての検証を進めつつ，より気づきにくく，効果のある視線誘導の実現を目指す．

参考文献
[1]

本研究では特に考慮しなかったが，視線位置と鮮明な領域の間の角度によって視線誘導効果は変わると考えられる．
なぜならば，周辺視野部でもエッジが知覚可能な範囲が決まっているからである [8][9]．今回は考慮に入れなかった[2]

パラメータなどを今後は含めて検証していきたいと考えている．そして，今回の実験を通して，視線誘導が行われているときの中心視野部と周辺視野部の役割が特定できたた[3]

め，それらの役割と特性を踏まえ、効率の良い視線誘導について検討する．
次に，本研究の問題点について考察する．本研究では，[4]

ぼかしの強さをぼかしに気づく閾値よりも低い値を使用し，人に気づかれないように刺激を与えていることからサ[5]

ブリミナル刺激の要素があると考えられる．サブリミナル
刺激とは，知覚できる閾値よりも小さい刺激を与えること[6]によって人が知覚されることなく無意識的な変化を与えることができるといった，というものである．サブリミナル
刺激を用いることによって，人間の認識できていない情報[7]を刷り込ませるなどといったことが問題としてあげられている [10]．本研究では，ユーザーが認識可能な常に表示されている情報に視線を誘導させており，ユーザーが認識し[8]ていない情報を刷り込ませるといったことは起こらないた[9]め，従来のサブリミナル刺激で問題とされているような要素はないと考えられる．

7. まとめ本研究では気づかれない視線誘導を目的とし，そのため[10]Jorg Muller, Florian Alt, Albrecht Schmidt, Daniel
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値を調べた．その結果，• 人間の視線は高解像度領域に誘導される© 2014 Information Processing Society of Japan64