DE19719695A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Aufmerksamkeit von Lebewesen innerhalb einer Menge von Lebewesen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Aufmerksamkeit von Lebewesen innerhalb einer Menge von LebewesenInfo
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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.
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 dA, 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 (27)
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.
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