DE19719695A1

DE19719695A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Aufmerksamkeit von Lebewesen innerhalb einer Menge von Lebewesen

Info

Publication number: DE19719695A1
Application number: DE19719695A
Authority: DE
Original assignee: Eberhard Karls Universitaet Tuebingen; Universitaetsklinikum Tuebingen
Current assignee: Eberhard Karls Universitaet Tuebingen; Universitaetsklinikum Tuebingen
Priority date: 1997-05-09
Filing date: 1997-05-09
Publication date: 1998-11-19
Also published as: WO1998052309A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen der Aufmerk samkeit von Lebewesen innerhalb einer Menge von Lebewesen, mit den Merkmalen:

a) Aussenden eines Lichts auf die Menge der Lebewesen;
b) Erfassen des von den Lebewesen reflektierten Lichts in Gestalt eines Bildes.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Messen der Aufmerksamkeit von Lebewesen innerhalb einer Menge von Lebe wesen mit:

a) Mitteln zum Aussenden eines Lichts auf die Menge der Lebewesen;
b) Mitteln zum Erfassen des von den Lebewesen reflek tierten Lichts in Gestalt eines Bildes.

Es ist bekannt, z. B. in der Werbewirtschaft, zu erfassen, welche Aufmerksamkeit z. B. eine Werbedarstellung, etwa ein Werbeplakat, innerhalb einer Menschenmenge erzeugt, die die Werbedarstellung sehen kann, indem sie bspw. an einem Werbe plakat vorbeiläuft.

Dies geschieht üblicherweise dadurch, daß die Menschenmenge von Beobachtern beobachtet und abgeschätzt wird, wieviele Menschen innerhalb der Menge ihren Blick zu der Werbe darstellung wenden. Man kann zu diesem Zweck auch eine Video kamera aufstellen und das von der Kamera erfaßte Bild an einem anderen Ort betrachten oder auf zeichnen und schließlich ist es auch möglich, die fragliche Menschenmenge zu foto grafieren und die aufgenommenen Fotos nachträglich ent sprechend auszuwerten.

Diese bekannten Verfahren und Vorrichtungen, die im wesent lichen entweder aus einer persönlichen Beobachtung oder einer Fotografie/Videografie bestehen, sind jedoch sehr aufwendig in der Durchführung und/oder der Auswertung.

Andererseits besteht das Bedürfnis nach einer Möglichkeit, die Aufmerksamkeit von Lebewesen, insbesondere von Menschen, zuverlässig messen zu können. Interessant ist dies nicht nur für die Werbewirtschaft sondern bspw. auch für Fernsehsender, die ermitteln wollen, welcher Anteil der Zuschauer wie lange eine bestimmte Fernsehsendung sieht. Zur Ermittlung dieser sogenannten Einschaltquoten werden herkömmlicherweise Meß geräte eingesetzt, die in bestimmten Haushalten aufgestellt werden, wobei diese Haushalte einen repräsentativen Quer schnitt durch die Bevölkerung darstellen sollen.

Die in dem Haushalt lebenden Personen werden nun angewiesen, auf einem Tastenfeld des Gerätes jeweils durch Betätigen einer Taste einzugeben, welche Person innerhalb welcher Zeit dauer welche Sendung im Fernsehen ansieht.

Es ist bekannt, daß diese Erfassung der Einschaltquoten mit einigen Unsicherheiten verknüpft ist. Unsicher ist nicht nur, ob die in dem betreffenden Haushalt lebenden Personen das fragliche Gerät tatsächlich zuverlässig bedienen, unzu verlässig ist darüber hinaus, ob eine Person des Haushalts, die ihre Eigenschaft als Zuschauer einer bestimmten Sendung durch Betätigen der ihr zugeordneten Taste signalisiert hat, dann diese Sendung auch tatsächlich aufmerksam verfolgt oder tatsächlich einer andere Beschäftigung nachgeht, bspw. die Zeitung liest.

Es besteht daher auch insoweit ein Bedürfnis, die Aufmerksam keit der Angehörigen dieses Haushaltes exakt erfassen zu können.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die folgenden Merkmale gelöst:

c) Analysieren des Bildes derart, daß von Augen hintergründen der Lebewesen reflektiertes Licht ausgefiltert und als Bildpunkt erkannt wird; und
d) Zählen der Bildpunkte.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst durch:

c) Mittel zum Analysieren des Bildes derart, daß von Augenhintergründen der Lebewesen reflektiertes Licht ausgefiltert und als Bildpunkt erkannt wird; und
d) Mittel zum Zählen der Bildpunkte.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.

Durch das Erfassen des von den Augenhintergründen reflek tierten Lichtes wird nämlich zunächst sichergestellt, daß nur diejenigen Personen erfaßt werden, deren Augen geöffnet sind und die mit dem geöffneten Auge in eine vorbestimmte Richtung blicken. Es können daher auf diese Weise zuverlässig alle Personen als nicht-aufmerksam ausgeschieden werden, die ent weder ihre Augen geschlossen haben oder in eine andere als die interessierende Richtung blicken.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Licht Infrarot-Licht ausgesendet.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß mit einer für die Messung ausreichenden Lichtstärke gearbeitet werden kann, ohne daß dies für die beobachtete Lebewesen lästig oder gar schädlich wird, da Infrarot-Licht im nicht-sichtbaren Spektrum des Lichtes liegt und dessen Amplitude auf medizinisch verträg liche Werte eingestellt werden kann.

In entsprechender Weise ist es zweckmäßig, das reflektierte Licht durch ein Infrarot-Filter hindurch zu erfassen.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Umgebungslicht weit gehend ausgefiltert werden kann, wobei dieser Filtereffekt naturgemäß um so besser gelingt, je weniger Infrarot-Anteile das umgebende Licht hat.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausbildung des erfindungs gemäßen Verfahrens wird das Licht gepulst ausgesendet.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß mit einem relativ niedrigen Mittelwert der Lichtstärke gearbeitet werden kann, wobei während der Pulsdauer ein entsprechend hoher Pegel ein stellbar ist.

Vorzugsweise liegt die Pulsdauer in der Größenordnung von einigen ms, insbesondere in der Größenordnung von 5 ms.

Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem das Bild als Videobild erfaßt wird. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Bild in einer üblichen Signalform vorliegt, so daß eine anschließende Bildverarbeitung besonders einfach ist.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieses Ausführungs beispiels werden zeitlich aufeinanderfolgend mehrere Video bilder mit vorgegebener Wiederholfrequenz aufgenommen.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß zum einen eine länger fristige Beobachtung der Lebewesen möglich ist, andererseits aber durch separate Auswertung der einzelnen Videobilder eine höhere Zuverlässigkeit erreicht werden kann.

Die Wiederholfrequenz beträgt vorzugsweise 25 Hz, kann aber bspw. auch 30 Hz betragen.

Im Rahmen dieses Ausführungsbeispiels ist weiter bevorzugt, wenn zur Aufnahme zeitlich aufeinanderfolgender Videobilder unterschiedliche Lichtquellen verwendet werden.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Menge oder Gruppe von Lebewesen mittels der unterschiedlichen Lichtquellen aus verschiedenen Winkeln beleuchtet werden kann, so daß die Mes sungen noch zuverlässiger werden.

Besonders bevorzugt ist, aufeinanderfolgende Videobilder ab wechselnd in mindestens zwei verschiedene Speicher einzu lesen. Insbesondere ist dabei bevorzugt, das in dem einen Speicher gespeicherte Bild zu analysieren, während das für den mindestens zweiten Speicher bestimmte Bild aufgenommen wird.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß mit relativ hoher Wieder holfrequenz der Videobilder gearbeitet werden kann, anderer seits aber für die Auswertung jeweils eines Bildes eine doppelt so lange Zeit zur Verfügung steht, verglichen mit einer Vorgehensweise, bei der die Bilder streng seriell be arbeitet würden.

Insbesondere bei Einsatz mehrerer paralleler Speicher eröff net sich die Möglichkeit einer zitterfreien Darstellung auf einem Videomonitor, insbesondere auf einem LCD-Bildschirm.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die beobachtete Gruppe von Lebewesen auch durch optisches Betrachten eines Video bildes betrieben werden kann, wobei die Verwendung eines LCD-Bildschirms darüber hinaus die Möglichkeit eröffnet, das Ver fahren mit portablen Geräten auszuführen.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Anzahl der Bildpunkte alphanumerisch dar gestellt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß eine unmittelbare Aus wertung der Meßwerte möglich ist.

Die Anzahl der Bildpunkte kann dabei vorzugsweise in das Videobild eingeblendet werden.

Dies hat den Vorteil, daß die Messung sogleich dem Videobild zugeordnet werden und z. B. durch Ausdrucken des Videobildes mit den eingeblendeten Zahlen dokumentiert werden kann.

Um bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Artefakte zu unterdrücken, die bspw. durch Reflexion des Meß lichtes an gut reflektierenden Oberflächen (Schmuckstücke, Uhrengläser und dgl.) entstehen, sind mehrere bevorzugte Ver fahrensvarianten vorgesehen:
Bei einer ersten Variante werden die Bildpunkte nur dann be rücksichtigt, wenn sie paarweise auftreten.

Diese Variante trägt der Tatsache Rechnung, daß bei einer aufmerksamen Beobachtung beide Augen in dieselbe Richtung ge richtet sind, so daß die Bildpunkte zwangsweise paarweise auftreten müssen.

Bei einer anderen Variante werden die Bildpunkte nur dann be rücksichtigt, wenn sie um einen vorbestimmten Abstand be abstandet sind.

Diese Maßnahme trägt der Tatsache Rechnung, daß z. B. beim Menschen der Pupillenabstand weitgehend immer gleich ist und bei etwa 65 mm liegt.

Weiterhin ist eine Unterdrückung von Artefakten dadurch mög lich, daß nur solche paarweise auftretenden Bildpunkte be rücksichtigt werden, deren Verbindungslinie im wesentlichen horizontal verläuft.

Diese Variante trägt der Tatsache Rechnung, daß eine aufmerk sam beobachtende Person in aller Regel den Kopf aufrecht hält.

Eine weitere Unterdrückung von Artefakten ist dadurch mög lich, daß man nur solche Bildpunkte berücksichtigt, die in vorbestimmtem Ausmaß einer Kreisform ähneln.

Bei dieser Variante nutzt man die Tatsache aus, daß die Pupille kreisförmig ist und das vom Augenhintergrund reflek tierte Licht folglich als kreisförmiger Punkt erscheint. Man kann darüber hinaus bei dieser Variante noch eine Ver feinerung dadurch anbringen, daß man nur solche Bildpunkte berücksichtigt, deren Durchmesser in einem vorbestimmten Durchmesserbereich liegt. Dieser Durchmesserbereich kann bspw. durch eine bestimmte Anzahl von Pixeln im aufgenommenen Videobild gekennzeichnet sein.

Bei einer anderen Variante der Unterdrückung von Artefakten werden die einer Kreisform ähnlichen Bildpunkte nur dann be rücksichtigt, wenn ihre Helligkeit sich um ein vorbestimmtes Maß von der mittleren Helligkeit des umgebenden Hintergrundes des Bildes abhebt.

Diese Verfahrensvariante ist vor allem dann einsetzbar, wenn zum Durchführen der Messung eines starkes Infrarot-Licht ver wendet wird, dessen Bilder sich deutlich vom umgebenden Hintergrund abheben.

Schließlich ist eine Unterdrückung von Artefakten vorteilhaft noch dadurch möglich, daß die einer Kreisform ähnlichen Bild punkte nur dann berücksichtigt werden, wenn der Bildpunkt von einem weiteren, im wesentlichen kreisförmigen Bereich umgeben ist.

Bei dieser Verfahrensvariante nutzt man die Tatsache aus, daß die Pupille eines Auges von der ebenfalls kreisförmigen Iris umgeben ist, die bei entsprechend genauer Messung ebenfalls im Videobild erkennbar ist.

Es wurde bereits erwähnt, daß die Erfindung besonders be vorzugt in der Werbewirtschaft eingesetzt werden kann, so daß bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrich tung vorzugsweise tragbar ausgebildet sind.

Schließlich kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugs weise in Wirkverbindung mit einem an einem Fernsehgerät an geordneten Erfassungsgerät zum Feststellen der Ein schaltquoten in Wirkverbindung stehen, oder die Vorrichtung ist an einem Werbeobjekt angebracht.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung der beige fügten Zeichnung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der je weils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombi nationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar gestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen stark schematisierten Strahlengang zur Erläu terung der der Erfindung zugrundeliegenden Auf nahmetechnik;

Fig. 2 eine äußerst schematisierte schematische Dar stellung einer Videokamera, wie sie im Rahmen der vorliegenden Erfindung Verwendung finden kann;

Fig. 3 und 4 Darstellungen des Kopfes einer Person, die in einem Fall als nicht-aufmerksam (Fig. 3) und im anderen Fall als aufmerksam (Fig. 4) bewertet wird;

Fig. 5 ein mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens auf genommenes Bild einer Gruppe von Menschen, die teilweise im Sinne der Erfindung aufmerksam und teilweise nicht-aufmerksam sind;

Fig. 6 eine äußerst schematisierte Darstellung zur Erläu terung einer Möglichkeit der Unterdrückung von Artefakten;

Fig. 7 eine weitere Darstellung, ebenfalls zur Veran schaulichung von Möglichkeiten zur Unterdrückung von Artefakten;

Fig. 8 ein äußerst schematisiertes Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vor richtung; und

Fig. 9 eine äußerst schematisierte perspektivische Ansicht eines Anwendungsfalls der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 1 und 2 bezeichnet 10 eine Kamera, insbesondere eine Videokamera. Die Kamera 10 umfaßt ein Gehäuse 11 sowie einen vorne aufgesetzten Tubus 12. Am vorderen Endes des Tubus 12 befindet sich eine übliche Linse 13. Vor der Linse 13 ist vorzugsweise ein Infrarot-Filter 14 angeordnet.

Die Linse 13 ist von einem Ring 15 umgeben, der eine Vielzahl von Leuchtdioden, insbesondere Infrarot-Leuchtdioden 16 um faßt. Innerhalb des Gehäuses 11 der Kamera 10 ist noch ein Bildaufnahmeelement, insbesondere ein CCD-Element 17 mit einem schematisch angedeuteten Anschlußelement 18 dar gestellt.

Als Kamera 10 kann z. B. eine konventionelle CCD-Video-Kamera eingesetzt werden, wie sie etwa unter der Typenbezeichnung DMK 2002 von der Firma DBS Digitale Bildverarbeitung, Bremen, vertrieben wird. Eine derartige Kamera hat ohne Infrarot-Fil ter eine gute Empfindlichkeit im nahen Infrarot (700 bis 900 mm).

Die Linse 13 kann ein übliches Weitwinkelobjektiv von 28 mm Brennweite sein, um ein vernünftig großes Blickfeld über wachen zu können.

Als Leuchtdioden 16 können handelsübliche Hochleistungs- Infrarot-Leuchtdioden verwendet werden, wie sie z. B. von der Firma Conrad Electronic unter der Typenbezeichnung 185809-99 erhältlich sind. Die Leuchtdioden 16 können über einen ent sprechenden Schaltkreis von der seriellen Schnittstelle eines zur Auswertung verwendeten Computers aus synchron gepulst werden, wobei die Pulsdauer vorzugsweise 5 ms Leuchtdauer pro Videobild entspricht. Die Lichtenergie reicht dann aus, um auf 5 bis 10 m Entfernung die gewünschten Messungen durch führen zu können. Durch das zwischen 700 und 900 nm infrarot durchlässige Filter 14 wird dabei das sichtbare Licht ausge blendet.

Die Kamera 10 wird so betrieben, daß sie mit einem tragbaren Computer-Gehäuse inklusive Motherboard, Videokarte und LCD-Display einsetzbar ist. Die Videobilder werden vorzugsweise mit 25 Hz Bildwiederholfrequenz dargestellt. Auf diese Weise kann das Gewicht der Gesamtanordnung auf ca. 6 kg gehalten werden. Das CCD-Element 17 ist so ausgewählt, daß die Pixelauflösung des Videobildes ungefähr 795 (H) × 596 (V) Pixel beträgt.

In der rechten Hälfte von Fig. 1 ist mit 20 ein Auge, insbe sondere ein menschliches Auge, bezeichnet. Das Auge 20 ver fügt über eine Linse 21 sowie einen Augenhintergrund (Fundus) 22, der im wesentlichen durch die Netzhaut gebildet wird.

Das von den Infrarot-Leuchtdioden 16 emittierte Licht 25 ge langt durch die Linse 21 hindurch auf den Augenhintergrund 22 und wird dort diffus reflektiert, wie bei 26 angedeutet. Das durch die Linse 21 reflektierte Licht 27 tritt nun durch die Linse 13 der Kamera 10 hindurch und erreicht das CCD-Element 17.

In den Fig. 3 und 4 ist dargestellt, wie sich diese Messung bei einer Person 30a bzw. 30b auswirkt, die einmal im Sinne der vorliegenden Erfindung "unaufmerksam" und im anderen Falle "aufmerksam" ist.

Fig. 3 zeigt den Fall der unaufmerksamen Person 30a. Die Per son 30a blickt in Fig. 3 nach links, wie mit einem Buchstaben L und einem Pfeil 32 angedeutet. Die Pupillen 31a sind daher in der Ansicht von Fig. 3 nach rechts gerichtet. Somit ge langt kein emittiertes Licht 25 auf den Augenhintergrund 22, da sich die optische Achse bei der Blickrichtung gemäß Fig. 3 von der optischen Achse 28 gemäß Fig. 1 unterscheidet. Das im Videobild erkennbare Abbild der Augen der Person 30a ist da her unauffällig.

Wenn die Person 30b nun jedoch in die Kamera 10 blickt, wie in Fig. 4 dargestellt, so stellt sich der in Fig. 1 anhand eines Strahlenganges dargestellte Fall ein. Das vom Augen hintergrund 22 reflektierte Licht 27 gelangt nun in vollem Umfang in die Kamera 10 und dessen CCD-Element 17, so daß die Pupillen 31b deutlich als Lichtpunkte erkennbar sind.

Dieser Effekt ist von der üblichen Fotografie her bekannt, bei der mit einem Blitzgerät beleuchtete Personen mit deut lich roten Augen abgebildet werden, weil das Blitzlicht in das geöffnete Auge fällt und von der gut durchbluteten Netz haut im Augenhintergrund reflektiert wird. Dieser Effekt wird bei schlechten Lichtverhältnissen noch dadurch verstärkt, daß die Pupille bei diesen Lichtverhältnissen weit geöffnet ist.

In Fig. 5 ist nun der Fall dargestellt, daß mit der erläuter ten Technik nicht nur eine einzelne Person sondern vielmehr eine Gruppe von Personen gleichzeitig gemessen wird.

Man erkennt in Fig. 5 schemenhaft insgesamt neun Personen, die teilweise in die Richtung der Kamera sehen (aufmerksam) bzw. in eine andere Richtung blicken (unaufmerksam).

Die in Fig. 5 wiedergegebene Video-Szene 40 zeigt insgesamt fünf in diesem Sinne aufmerksame Personen 41, 42, 43, 44, 45 sowie vier in diesem Sinne unaufmerksame Personen 46, 47, 48, 49. Darüber hinaus sind noch drei Artefakte 50, 51, 52 zu er kennen.

Wie man nämlich aus Fig. 5 erkennt, werden die Augen (bzw. jeweils die Iris) der aufmerksamen Personen 41 bis 45 als deutliche Bildpunkte 53 abgebildet, während dies bei den nicht-aufmerksamen Personen 46 bis 49 nicht der Fall ist.

Darüber hinaus zeigt die Video-Szene 40 bei der Person 49 einen ersten Artefakt 50, weil das Infrarot-Licht an einer Haarspange reflektiert wurde. Bei der Person 47 zeigt sich ein Artefakt 51 durch Reflexion an einer Gürtelschnalle, wäh rend ein dritter Artefakt 52 unbekannter Herkunft ist.

Um diese Artefakte 50 bis 52 zuverlässig unterdrücken zu können, sind verschiedene Vorgehensweise denkbar.

Fig. 6 zeigt bspw., daß zwei Bildpunkte 53, die dem Pupillen paar zweier Augen entsprechen, mindestens näherungsweise in einem vorbestimmten Abstand angeordnet sein müssen, nämlich dem üblichen Pupillenabstand von Menschen d_A, der etwa 65 mm beträgt.

Darüber hinaus sollte die Verbindungslinie zwischen den beiden Bildpunkten 53 in etwa horizontal verlaufen, da auf merksame Personen normalerweise ihren Kopf aufrecht halten. Dies ist in Fig. 6 mit einem Winkel α angedeutet, der etwa 0° zur Horizontalen betragen sollte.

Fig. 7 bezeichnet weitere Möglichkeiten zum Unterdrücken von Artefakten.

Wie bereits weiter oben festgehalten wurde, hat das CCD-Ele ment 17 der Kamera 10 vorzugsweise eine Auflösung von 795 × 596 Pixel in der Horizontalen bzw. Vertikalen. Die Pixel sind in Fig. 7 mit 55 bezeichnet.

Um einen Artefakt, d. h. einen nicht-kreisförmigen Bildpunkt zuverlässig detektieren zu können, ist z. B. ein minimaler Pupillendurchmesser von 4 bis 5 Pixeln, d. h. Bildelementen, empfehlenswert. Bei 5 Pixeln Pupillendurchmesser und einem durchschnittlichen Pupillendurchmesser von 5 mm entspricht 1 Pixel im Videobild etwa 1 mm. Das Blickfeld der Video-Szene 40 kann also etwa 8 m groß sein.

Man kann nun die Video-Szene 40 nach kreisförmigen Bild punkten absuchen, die mindestens 4 Pixel Durchmesser haben. Ferner kann man überprüfen, ob deren Helligkeit höher als die mittlere Hintergrundhelligkeit ist.

Schließlich kann man noch auswerten, ob der als Pupille 31 erkannte Bildpunkt 53 noch von einem weiteren Kreis umgeben ist, nämlich der Iris 56 des Auges, wie in Fig. 7 dar gestellt. Die Iris 56 muß dabei selbstverständlich nicht mit ihrem vollen Umfang abgebildet sein, da sie durch die Augen lider oben und unten teilweise abgedeckt sein kann.

Bei dem in Fig. 8 dargestellten Blockschaltbild ist oben die Kamera 10 mit ihren bereits erläuterten Elementen 11 bis 18 zu erkennen.

Von der Kamera 10 führt eine erste Signalleitung 58 zu einer Speichereinheit 60. Die Speichereinheit 60 umfaßt einen ersten Speicher 61 sowie einen zweiten Speicher 62. Eine zweite Signalleitung 63 und eine dritte Signalleitung 64 füh ren von dem ersten Speicher 61 bzw. dem zweiten Speicher 62 zu einer Steuereinheit 65. Die Steuereinheit 65 weist aus gangsseitig eine vierte Steuerleitung 66 auf, die zugleich als Taktleitung dient. Die Steuereinheit 65 umfaßt vorzugs weise eine alphanumerische Anzeige 68.

Eine fünfte Signalleitung 67 führt von der Steuereinheit 65 zu einer Anzeigeeinheit 70. Die Anzeigeeinheit 70 verfügt über einen LCD-Bildschirm 71.

Das vom CCD-Element 17 aufgenommene Videobild wird über die erste Signalleitung 58 alternativ dem ersten Speicher 61 bzw. mit dem darauffolgenden Videobild dem zweiten Speicher 62 zu geführt. Wenn z. B. ein erstes Videobild in den ersten Speicher 61 eingelesen wurde, wird dieses über die zweite Signalleitung 63 sogleich in die Steuereinheit 65 übertragen, während das darauffolgende Bild in den zweiten Speicher 62 eingelesen wird. In der Steuereinheit 65 wird das aus dem ersten Speicher 61 eingelesene Bild in dem bereits erwähnten Sinne ausgewertet, indem die Video-Szene 40 (Fig. 5) des Bildes nach entsprechenden Bildpunkten 53 durchsucht wird, während die Artefakte 50 bis 52 unterdrückt werden. Das Er gebnis dieser Auszählung der Bildpunkte wird dann in der An zeige 68 dargestellt. Es versteht sich, daß die Anzahl der Bildpunkte dabei durch zwei dividiert wird, um aus der Anzahl der Bildpunkte auf die Anzahl der aufmerksamen Personen zu schließen.

Gleichzeitig wird die Videoszene 40 auf dem LCD-Bildschirm 71 der Anzeigeeinheit 70 dargestellt.

Während das im zweiten Speicher 62 eingelesene Videobild aus gewertet wird, wird das wiederum darauffolgende Videobild in den ersten Speicher 61 eingelesen usw.

Um diese Operationen aufeinander abzustimmen und zu synchro nisieren, ist die als Taktleitung dienende vierte Steuer leitung 66 vorgesehen. Ein von der Steuereinheit 65 ausge sandtes Taktsignal steuert nicht nur die alternierende An steuerung der Speicher 61 und 62, es versorgt ferner das CCD-Element 17 mit den notwendigen Synchronisierimpulsen und zündet schließlich auch die Leuchtdioden 16, die während der Aufnahme eines jeden Videobildes für bspw. 5 ms eingeschaltet werden.

In der Steuereinheit 65 laufen zum Auffinden der Bildpunkte 53 die erforderlichen Bildverarbeitungsalgorithmen, die vor zugsweise in der Programmiersprache Borland C++ für Windows 95 geschrieben sind. Dies gestattet eine Detektion und Zäh lung der Bildpunkte 53 in der Video-Szene 40 in Echtzeit, d. h. mit der Bildwiederholfrequenz von z. B. 25 Hz. Die Anzahl der detektierten Bildpunkte 53 wird zusammen mit der Uhrzeit der Aufnahme in eine Datei geschrieben und kann jederzeit als Grafik dargestellt werden.

Schließlich zeigt Fig. 9 noch einen bevorzugten Anwendungs fall der Erfindung.

Man erkennt ein übliches Fernsehgerät 80, auf dem sich ein ebenfalls an sich bekanntes Erfassungsgerät 85 befindet. Das Gerät 85 dient zum Erfassen von Einschaltquoten. Es ist mit einem Tastenfeld 86 versehen, mit dem sich die Angehörigen eines vorbestimmten Haushaltes jeweils für eine bestimmte Fernsehsendung "anmelden" bzw. "abmelden". Auf diese Weise wird erfaßt, welche Mitglieder der Familie sich zu welchen Zeitpunkten und über welche Zeitdauern welche Fernsehsen dungen ansehen.

Diese an sich bekannte Anordnung wird erfindungsgemäß durch die Kamera 10 ergänzt, die sich auf dem Erfassungsgerät 85 befindet oder in dieses integriert ist. Die übrige Aus werteelektronik, die sich ebenfalls innerhalb der Anordnung gemäß Fig. 9 oder entfernt davon befinden kann, ist der Ein fachheit halber nicht dargestellt.

Wenn das Erfassungsgerät 85 mit einer Kamera 10 und der Aus wertanordnung gemäß der vorliegenden Anmeldung kombiniert wird, so kann auf diese Weise nicht nur festgestellt werden, ob die im Tastenfeld 86 angegebene Anzahl von Personen tat sächlich vor dem Fernsehgerät versammelt ist, man kann viel mehr zusätzlich durch Erfassen und Auswerten einer Video-Szene 40 ähnlich Fig. 5 erfassen, wieviele der anwesenden Personen überhaupt das fragliche Fernsehprogramm anschauen oder sich einer anderen Beschäftigung hingeben oder gar einge schlafen sind.

Claims

1. Verfahren zum Messen der Aufmerksamkeit von Lebewesen innerhalb einer Menge von Lebewesen mit den Merkmalen:

a) Aussenden eines Lichts (25) auf die Menge der Lebe wesen;
b) Erfassen des von den Lebewesen reflektierten Lichts in Gestalt eines Bildes (40);
gekennzeichnet durch die weiteren Merkmale:
c) Analysieren des Bildes (40) derart, daß von Augen hintergründen (22) der Lebewesen reflektiertes Licht (27) ausgefiltert und als Bildpunkt (53) er kannt wird; und
d) Zählen der Bildpunkte (53).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Licht (25) Infrarot-Licht ausgesendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das reflektierte Licht durch ein Infrarot-Filter (14) hindurch erfaßt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht (25) gepulst ausgesendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht mit einer Pulsdauer von einigen ms gepulst wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsdauer etwa 5 ms betragt.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild (40) als Videobild erfaßt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zeitlich aufeinanderfolgend mehrere Videobilder mit vor gegebener Wiederholfrequenz aufgenommen werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederholfrequenz etwa 25 Hz beträgt.

10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Aufnahme zeitlich aufeinanderfolgender Videobilder unterschiedliche Lichtquellen verwendet wer den.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Lichtquellen an unterschiedlichen Orten positioniert sind.

12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Videobilder abwechselnd in mindestens zwei verschiedene Speicher (61, 62) eingelesen werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem einen Speicher (61) gespeicherte Bild ana lysiert wird, während das für den mindestens zweiten Speicher (62) bestimmte Bild aufgenommen wird.

14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Videobild auf einem LCD-Bildschirm (71) dargestellt wird.

15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Bild punkte (53) alphanumerisch (68) dargestellt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15 und einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die An zahl in das Videobild eingeblendet wird.

17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zum Unterdrücken von Artefakten die Bildpunkte (53) nur dann berücksichtigt werden, wenn sie paarweise auftreten.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die paarweisen auftretenden Bildpunkte (53) nur dann be rücksichtigt werden, wenn sie um einen vorbestimmten Ab stand (dA) beabstandet sind.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn zeichnet, daß die paarweise auftretenden Bildpunkte (53) nur dann berücksichtigt werden, wenn ihre Ver bindungslinie (1) im wesentlichen horizontal (α) ver läuft.

20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zum Unterdrücken von Artefakten die Bildpunkte (53) nur dann berücksichtigt werden, wenn sie in vorbestimmtem Ausmaß einer Kreisform ähneln.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die einer Kreisform ähnlichen Bildpunkte (53) nur dann berücksichtigt werden, wenn ihr Durchmesser in einem vorbestimmten Durchmesserbereich liegt.

22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekenn zeichnet, daß die einer Kreisform ähnlichen Bildpunkte (53) nur dann berücksichtigt werden, wenn ihre Hellig keit sich um ein vorbestimmte Maß von der mittleren Helligkeit des umgebenden Hintergrundes des Bildes (40) abhebt.

23. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die einer Kreisform ähn lichen Bildpunkte (53) nur dann berücksichtigt werden, wenn der Bildpunkt von einem weiteren, im wesentlichen kreisförmigen Bereich umgeben ist.

24. Vorrichtung zum Messen der Aufmerksamkeit von Lebewesen innerhalb einer Menge von Lebewesen mit:

a) Mitteln zum Aussenden eines Lichts (25) auf die Menge der Lebewesen;
b) Mitteln zum Erfassen des von den Lebewesen reflek tierten Lichts in Gestalt eines Bildes (40), gekennzeichnet durch:
c) Mittel zum Analysieren des Bildes (40) derart, daß von Augenhintergründen (22) der Lebewesen reflek tiertes Licht (27) ausgefiltert und als Bildpunkt (53) erkannt wird; und
d) Mittel zum Zahlen der Bildpunkte (53).

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß sie tragbar ausgebildet ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekenn zeichnet, daß sie in Wirkverbindung mit einem an einem Fernsehgerät (80) angeordneten Erfassungsgerät (85) zum Feststellen der Einschaltquoten steht.

27. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekenn zeichnet, daß sie an einem Werbeobjekt angebracht ist.