JP2014515291A - 頭部、眼、眼瞼および瞳孔の反応を測定するためのシステムおよび方法 - Google Patents
頭部、眼、眼瞼および瞳孔の反応を測定するためのシステムおよび方法 Download PDFInfo
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Abstract
【選択図】図1
Description
Claims (85)
- 対象の応答を決定するためのシステムであって、
装着者の頭部に装着されるように構成された装置と、
前記装着者の第1の眼のアイトラッキング画像をキャプチャするために前記第1の眼に向けられた前記装置に取り付けられたアイトラッキングカメラと、
前記アイトラッキングカメラ画像内で前記第1の眼の解剖学的構造を特定するために前記アイトラッキングカメラに連結された1つ以上のプロセッサとを備え、前記1つ以上のプロセッサは、前記外部事象に対する前記第1の眼、眼瞼、および瞳孔の応答の大きさおよび反応時間の少なくとも1つを決定するために、外部事象の基準時間を特定し前記基準時間後に前記アイトラッキング画像を分析するように構成されている、
システム。 - 前記1つ以上のプロセッサは、前記アイトラッキング画像からのa)1次元以上の次元における前記瞳孔および虹彩の少なくとも1つの位置、b)前記瞳孔の大きさ、c)前記瞳孔の形状、およびd)前記眼瞼の位置、から選択された2つ以上のパラメータを特定するように構成され、前記1つ以上のプロセッサは、前記装着者の応答の大きさおよび反応時間の少なくとも1つを決定するために前記2つ以上のパラメータの変化を検出する、請求項1に記載のシステム。
- 前記装着者の環境を閲覧し前記環境のシーンカメラ画像をキャプチャするために前記装着者から離れる向きに前記装置に取り付けられたシーンカメラをさらに備え、前記1つ以上プロセッサは前記シーンカメラ画像において検出された変化から基準時間を特定する、請求項1に記載のシステム。
- 前記1つ以上のプロセッサは、前記シーンカメラ画像から前記シーンカメラの視野内で対象の位置を特定するために対象認識アルゴリズムを用い、前記1つ以上のプロセッサは、所定の対象が前記シーンカメラ画像における所定の場所に存在している時間、または存在していない時間に基づいて基準時間を特定する、請求項3に記載のシステム。
- 前記対象認識アルゴリズムは前記対象の形状に少なくとも部分的に基づいて前記対象を特定する、請求項4に記載のシステム。
- 前記対象認識アルゴリズムは前記対象の色に少なくとも部分的に基づいて前記対象を特定する、請求項4に記載のシステム。
- 前記対象認識アルゴリズムは前記対象の輝度に少なくとも部分的に基づいて前記対象を特定する、請求項4に記載のシステム。
- 前記1つ以上のプロセッサは、基準時間を生成するために、前記シーンカメラ画像における選択された位置における対象の有無を特定するバイナリ信号を生成するように構成されている、請求項4に記載のシステム。
- 前記1つ以上のプロセッサは、前記装着者の頭部の動きを決定するために、シーンの動きに関して前記シーンカメラ画像を分析するように構成されている、請求項3に記載のシステム。
- 前記1つ以上のプロセッサは、前記装着者の頭部の応答の大きさおよび反応時間の少なくとも1つを決定するために、基準時間と前記装着者の頭部の動きとを用いるように構成されている、請求項9に記載のシステム。
- 前記装着者の環境内で音を検出するためのマイクロフォンをさらに備え、前記1つ以上のプロセッサは、前記装着者の環境からの所定の音を基準時間として特定するために前記マイクロフォンに連結されている、請求項1に記載のシステム。
- デジタル信号を生成するための音発生器をさらに備え、前記1つ以上のプロセッサは、前記音発生器の活性化を基準時間として特定するために前記音発生器に連結されている、請求項1に記載のシステム。
- アナログ信号を生成するための環境センサをさらに備え、前記1つ以上のプロセッサは、前記環境センサの活性化を基準時間として特定するために前記環境センサに連結されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記アイトラッキングカメラは、電荷結合素子(CCD)および相補型金属酸化物半導体(CMOS)検出器の1つを備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記プロセッサはフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)および特定用途向け集積回路(ASIC)の1つを備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記装着者の前記環境の画像をキャプチャするために少なくとも1つの追加的なシーンカメラをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記装着者の第2の眼のアイトラッキング画像をキャプチャするために前記第2の眼に向けられた前記装置に取り付けられた第2アイトラッキングカメラをさらに備え、前記1つ以上のプロセッサは前記外部事象に対する前記第2の眼、前記眼瞼、および前記瞳孔の応答の大きさおよび反応時間の少なくとも1つを決定するために前記基準時間後に前記アイトラッキング画像を分析する、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の眼に向かって光を放出するために前記装置に取り付けられた光源をさらに備え、前記1つ以上のプロセッサは、前記光源の活性化を基準時間として特定するために前記光源に連結されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記光源は1つ以上の発光ダイオード(LED)を備える、請求項18に記載のシステム。
- 前記第1の眼に向かって光を放出するために前記装置に取り付けられた1つ以上の追加的な光源をさらに備える、請求項18に記載のシステム。
- 前記第2の眼に向かって光を放出するために前記装置に取り付けられた1つ以上の追加的な光源をさらに備える、請求項18に記載のシステム。
- 輝度レベルを調節しそれにより所望の輝度レベルが提供されるよう前記光源を変調するために前記光源に連結されたコントローラをさらに備え、前記1つ以上のプロセッサは、前記光源の活性化時における前記第1の眼による応答を測定するために前記コントローラに連結されている、請求項18に記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記所望の輝度レベルを提供するために、前記光源への電流および電圧の少なくとも1つの振幅変調を行うように構成されている、請求項22に記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記所望の輝度レベルを提供するために、前記光源への電流および電圧の少なくとも1つのパルス幅変調を行うように構成されている、請求項22に記載のシステム。
- 前記装置に取り付けられた加速度計をさらに備え、前記1つ以上のプロセッサは、前記装置および前記装着者の頭部の動きをモニタリングするために前記加速度計に連結されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記1つ以上のプロセッサは、前記装着者の頭部の加速度を3次元以下の次元において測定するために前記加速度計に連結されている、請求項25に記載のシステム。
- 前記1つ以上のプロセッサは、前記装着者の頭部の応答の大きさおよび反応時間の少なくとも1つを決定するために、前記基準時間と測定された加速度とを用いるように構成されている、請求項26に記載のシステム。
- 対象の応答を決定するためのシステムであって、
装着者の頭部に装着されるように構成された装置と、
前記装着者の第1の眼のアイトラッキング画像をキャプチャするために前記第1の眼に向けられた前記装置に取り付けられたアイトラッキングカメラと、
前記装着者の環境を閲覧し前記環境のシーンカメラ画像をキャプチャするために前記装着者から離れる向きに前記装置に取り付けられたシーンカメラと、
前記アイトラッキング画像における前記第1の眼の解剖学的構造を特定するために前記アイトラッキングカメラに連結され、前記シーンカメラ画像から前記装着者の前記環境における所定の事象を特定するために前記シーンカメラに連結された、1つ以上のプロセッサと、を備え、前記1つ以上のプロセッサは、前記所定の事象に対する前記装着者の応答の大きさおよび反応時間の少なくとも1つを決定するために、前記所定の事象が前記シーンカメラ画像から特定された基準時間を特定し前記アイトラッキング画像において特定された前記解剖学的特徴の1つ以上の変化をモニタリングするように構成されている、
システム。 - 前記1つ以上のプロセッサは、前記シーンカメラ画像から前記装着者の前記環境における対象を特定するために前記シーンカメラ画像をモニタリングするように構成され、前記1つ以上のプロセッサは、前記対象が前記シーンカメラ画像における所定の場所に存在または不在であるときを特定するために前記対象をモニタリングし、前記基準時間は前記対象が前記所定の場所に存在または不在であることを前記1つ以上のプロセッサが特定した時間である、請求項28に記載のシステム。
- 既知の対象を前記それぞれの対象に関連する形状、色、および大きさの少なくとも1つにマッピングするテンプレートのデータベースをさらに備え、前記1つ以上のプロセッサは、前記シーンカメラ画像から特定された前記対象の前記形状、前記色、および前記大きさの少なくとも1つに基づいて前記対象を特定するために前記データベースに連結されている、請求項29に記載のシステム。
- ディスプレイを備える電子装置をさらに備え、前記1つ以上のプロセッサは、所定の画像が前記ディスプレイに表示されたときを特定するために前記シーンカメラ画像をモニタリングするように構成され、前記所定の画像が表示される初期時間は前記基準時間を含む、請求項28に記載のシステム。
- 前記装着者の頭部の方向を提供するために前記装置に取り付けられたセンサをさらに備え、前記1つ以上のプロセッサは、前記所定の事象に対する前記装着者の頭部の応答の大きさおよび反応時間の少なくとも1つを決定するために、前記基準時間後に前記装着者の頭部の前記方向の変化をモニタリングするように前記センサに連結されている、請求項28に記載のシステム。
- 前記1つ以上のプロセッサは、前記装着者の身体的状態または心理的状態の少なくとも1つを決定するために、前記アイトラッキング画像において特定された前記解剖学的特徴の1つ以上における前記変化に基づいて前記装着者の頭部の前記反応時間と前記装着者の前記反応時間とを比較するように構成されている、請求項32に記載のシステム。
- 前記センサは加速度計を含む、請求項32に記載のシステム。
- 前記解剖学的特徴の1つ以上における前記変化は、前記第1の眼の前記瞳孔または前記虹彩の位置の変化、前記瞳孔の大きさの変化、および前記第1の眼の前記眼瞼の位置の変化、の少なくとも1つを含む、請求項28に記載のシステム。
- 前記1つ以上のプロセッサの少なくとも1つは前記装着者により装着される前記装置に取り付けられている、請求項28に記載のシステム。
- 前記1つ以上のプロセッサの少なくとも1つは前記装着者により装着される前記装置から遠隔に配置されている、請求項28に記載のシステム。
- 前記装置から遠隔に配置された前記少なくとも1つのプロセッサと無線通信するために送信器を前記装置にさらに備える、請求項37に記載のシステム。
- 対象の応答を決定するためのシステムであって、
装着者の頭部に装着されるように構成された装置と、
前記装着者の第1の眼のアイトラッキング画像をキャプチャするために前記第1の眼に向けられた前記装置に取り付けられたアイトラッキングカメラと、
前記装着者の環境内で音を検出するためのマイクロフォンと、
前記アイトラッキング画像における前記第1の眼の解剖学的構造を特定するために前記アイトラッキングカメラに連結され、前記装着者の前記環境内において生成される所定の音を検出するために前記マイクロフォンに連結された、1つ以上のプロセッサと、を備え、前記1つ以上のプロセッサは、前記所定の音に対する前記装着者の応答の大きさおよび反応時間の少なくとも1つを決定するために、所定の音が検出された基準時間を特定し前記アイトラッキング画像において特定された前記解剖学的特徴の1つ以上の変化をモニタリングするように構成されている、
システム。 - 前記マイクロフォンは前記装着者により発せられる音を取得するために前記装置に取り付けられ、前記1つ以上のプロセッサは前記装着者が所定の音を発したときを特定するように構成されている、請求項39に記載のシステム。
- 反応時間を決定するためのシステムであって、
装着者の頭部に装着されるように構成された装置と、
前記装着者の第1の眼のアイトラッキング画像をキャプチャするために前記第1の眼に向けられた前記装置に取り付けられたアイトラッキングカメラと、
前記装着者に向かって検出可能な信号を放出するための発生器と、
前記装着者の頭部の方向を提供するために前記装置に取り付けられたセンサと、
前記アイトラッキング画像における前記第1の眼の解剖学的構造を特定するために前記アイトラッキングカメラに連結され、前記装着者の頭部の前記方向をモニタリングするために前記センサに連結された、1つ以上のプロセッサと、を備え、前記1つ以上のプロセッサは、前記第1の眼の反応時間を決定するために前記発生器が活性化された基準時間を特定し前記基準時間後に前記アイトラッキング画像において特定された前記解剖学的特徴の1つ以上の変化をモニタリングするように構成され、前記装着者の頭部の反応時間を決定するために前記基準時間後に前記装着者の頭部の前記方向の変化をモニタリングする、
システム。 - 前記1つ以上のプロセッサは、前記装着者の身体的状態または心理的状態の少なくとも1つを決定するために、前記装着者の頭部の前記反応時間と前記第1の眼の前記反応時間とを比較するように構成されている、請求項41に記載のシステム。
- 前記発生器は活性化時に前記第1の眼に向かって光を放出するために前記装置に取り付けられた光源を備える、請求項41に記載のシステム。
- 前記発生器は所定の音を生成するために前記装置に取り付けられたスピーカを備える、請求項41に記載のシステム。
- 前記1つ以上のプロセッサは前記発生器を活性化させるために前記発生器に連結されたコントローラを備える、請求項41に記載のシステム。
- 前記コントローラは前記発生器を断続的に活性化させそれにより一連の基準時間が提供されるよう構成され、前記1つ以上のプロセッサは、前記装着者の身体的状態または心理的状態の少なくとも1つを決定するために前記基準時間のそれぞれの後に前記装着者の頭部の前記反応時間と前記第1の眼の前記反応時間とを比較するように構成されている、請求項45に記載のシステム。
- 前記コントローラは周期的にまたはランダムに前記発生器を活性化させるように構成されている、請求項46に記載のシステム。
- 前記コントローラに連結され、遠隔場所からコマンドを受信するように構成された受信器を前記装置にさらに備え、前記コントローラは前記受信器により受信されたコマンドに基づいて前記発生器を活性化させるように構成されている、請求項46に記載のシステム。
- 対象の応答を決定するための方法であって、
装着者の第1の眼に向けられたアイトラッキングカメラを備える装置を前記装着者の頭部にすることと、
基準時間を決定するために入力を利用することと、
前記アイトラッキングカメラにより取得されたアイトラッキングカメラ画像内で前記装置を装着する前記人物の解剖学的構造の位置を決定することと、
前記装着者の眼、眼瞼、および瞳孔の応答の大きさおよび反応時間の少なくとも1つを決定するために、前記基準時間と前記アイトラッキングカメラ画像から決定された前記位置とを用いることと、
を含む方法。 - 前記装置は前記装着者の環境のシーンカメラ画像を取得するために前記装着者から離れる向きにシーンカメラを備える、請求項49に記載の方法。
- 前記シーンカメラ画像において検出された前記装着者の環境の変化から基準時間を決定することをさらに含む、請求項50に記載の方法。
- 前記入力は、視野内で対象の位置を特定するために対象認識を用い、それにより前記基準時間を提供することを含む、請求項51に記載の方法。
- 前記対象認識は前記対象の形状に少なくとも部分的に基づく、請求項52に記載の方法。
- 前記対象認識は前記対象の色に少なくとも部分的に基づく、請求項52に記載の方法。
- 前記対象認識は前記対象の輝度に少なくとも部分的に基づく、請求項52に記載の方法。
- 基準時間は、前記シーンカメラ画像内の選択された位置における対象の有無に基づいて特定される、請求項51に記載の方法。
- 前記シーンカメラ画像における動きは前記装着者の頭部の動きを決定するために用いられる、請求項51に記載の方法。
- 前記装着者の頭部の動きは、基準時間を特定し前記装着者の頭部の反応時間を決定するために用いられる、請求項57に記載の方法。
- マイクロフォンが基準時間入力として用いられる、請求項49に記載の方法。
- デジタル信号が基準時間入力として用いられる、請求項49に記載の方法。
- アナログ信号を生成する環境センサが基準時間入力として用いられる、請求項49に記載の方法。
- 少なくとも2つのシーンカメラが前記環境のシーンカメラ画像を取得するために用いられる、請求項49に記載の方法。
- 前記装着者の第2の眼の位置を追跡するために第2アイトラッキングカメラを利用することをさらに含む、請求項49に記載の方法。
- 前記第1の眼に光を誘導するために光源を活性化することをさらに含み、前記光源の活性化は基準時間を含む、請求項49に記載の方法。
- 前記第1の眼に光を誘導するために1つ以上の光源を活性化することをさらに含み、前記1つ以上の光源の活性化は1つ以上の基準時間を含む、請求項64に記載の方法。
- 前記装着者の第2の眼に光を誘導するために1つ以上の光源を活性化することをさらに含む、請求項65に記載の方法。
- 輝度レベルを調節しそれにより前記第1の眼による応答を測定するために所望の輝度レベルが提供されるよう前記光源を変調することをさらに含む、請求項65の方法。
- 前記光源は、前記所望の輝度レベルを提供するために、前記光源への電流および電圧の少なくとも1つの振幅変調を少なくとも部分的に用いて変調される、請求項67に記載の方法。
- 前記光源は、前記所望の輝度レベルを提供するために、前記光源への電流および電圧の少なくとも1つのパルス幅変調を少なくとも部分的に用いて変調される、請求項67に記載の方法。
- 3次元以下の次元において前記装着者の頭部の加速度を測定することをさらに含む、請求項49に記載の方法。
- 前記装着者の頭部の反応時間を決定するために基準時間と測定された加速度とを用いることをさらに含む、請求項70に記載の方法。
- 対象の応答を決定するための方法であって、
装着者から離れる向きにシーンカメラおよび前記装着者の第1の眼に向けられたアイトラッキングカメラを備える装置を前記装着者の頭部にすることと、
前記第1の眼の解剖学的構造を特定するために前記アイトラッキングカメラからのアイトラッキング画像をモニタリングすることと、
前記装着者の前記環境における所定の事象を特定するために前記シーンカメラからのシーンカメラ画像をモニタリングすることと、
所定の事象が前記シーンカメラ画像から特定された基準時間を特定することと、
前記所定の事象に対する前記装着者の応答の大きさおよび反応時間の少なくとも1つを決定するために前記アイトラッキング画像において特定された前記解剖学的特徴の1つ以上の変化をモニタリングすることと、
を含む方法。 - 前記シーンカメラ画像は前記装着者の前記環境における対象を特定するためにモニタリングされ、基準時間を特定することは前記対象が前記シーンカメラ画像における所定の場所に存在または不在であるときを特定することを含む、請求項72に記載の方法。
- 前記対象は、既知の対象を前記それぞれの対象に関連する形状、色、および大きさの少なくとも1つにマッピングするテンプレートのデータベースにアクセスすることにより特定される、請求項73に記載の方法。
- ディスプレイを備える電子装置を提供することをさらに含み、前記シーンカメラ画像は所定の画像が前記ディスプレイ上に提示されるときを特定するためにモニタリングされ、前記所定の画像が表示される初期時間は前記基準時間を含む、請求項72に記載の方法。
- 前記所定の事象に対する前記装着者の頭部の反応時間を決定するために前記基準時間後に前記装着者の頭部の方向をモニタリングすることと、前記装着者の身体的状態または心理的状態の少なくとも1つを決定するために前記アイトラッキング画像において特定された前記解剖学的特徴の1つ以上の変化に基づいて前記装着者の頭部の前記反応時間と前記装着者の前記反応時間とを比較することと、をさらに含む、請求項72に記載の方法。
- 対象の応答を決定するための方法であって、
装着者の眼の少なくとも1つに向けられたアイトラッキングカメラを備える装置を前記装着者の頭部にすることと、
前記第1の眼の解剖学的構造を特定するために前記アイトラッキングカメラからのアイトラッキング画像をモニタリングすることと、
前記装着者の環境内で所定の事象を特定するために前記環境内の音をモニタリングすることと、
所定の音が前記環境内で検出された基準時間を特定することと、
前記所定の音に対する前記装着者の応答の大きさおよび反応時間の少なくとも1つを決定するために前記アイトラッキング画像において特定された前記解剖学的特徴の1つ以上の変化をモニタリングすることと、
を含む方法。 - 前記環境内の前記音は前記装置のマイクロフォンを用いてモニタリングされる、請求項77に記載の方法。
- 反応時間を決定するための方法であって、
装着者の眼の少なくとも1つに向けられたアイトラッキングカメラを備える装置を前記装着者の頭部にすることと、
前記第1の眼の解剖学的構造を特定するために前記アイトラッキングカメラからのアイトラッキング画像をモニタリングすることと、
前記装着者の頭部の方向をモニタリングすることと、
所定の事象を特定するために前記装着者および前記装着者の環境の少なくとも1つをモニタリングすることと、
所定の事象が検出された基準時間を特定することと、
前記所定の事象に対する前記装着者の反応時間を決定するために前記基準時間後に前記アイトラッキング画像において特定された前記解剖学的特徴の1つ以上の変化を検出することと、
前記所定の事象に対する前記装着者の頭部の反応時間を決定するために前記基準時間後に前記装着者の頭部の方向の変化を検出することと、
を含む方法。 - 前記装着者の身体的状態または心理的状態の少なくとも1つを決定するために前記装着者の頭部の前記反応時間と前記第1の眼の前記反応時間とを比較することをさらに含む、請求項79に記載の方法。
- 反応時間を決定するための方法であって、
装着者の眼の少なくとも1つに向けられたアイトラッキングカメラを備える装置を前記装着者の頭部にすることと、
前記第1の眼の解剖学的構造を特定するために前記アイトラッキングカメラからのアイトラッキング画像をモニタリングすることと、
基準時間において前記装着者に向かって検出可能な信号を放出することと、
前記検出可能な信号に対する前記装着者の反応時間を決定するために前記基準時間後に前記アイトラッキング画像において特定された前記解剖学的特徴の1つ以上の変化を検出することと、
前記検出可能な信号に対する前記装着者の頭部の反応時間を決定するために前記基準時間後に前記装着者の頭部の前記方向の変化を検出することと、
を含む方法。 - 前記装着者の身体的状態または心理的状態の少なくとも1つを決定するために前記装着者の頭部の前記反応時間と前記第1の眼の前記反応時間とを比較することをさらに含む、請求項81に記載の方法。
- 検出可能な信号を放出することは前記第1の眼に向かって光を放出することを含む、請求項81に記載の方法。
- 検出可能な信号を放出することは前記装着者に向かって音を生成することを含む、請求項81に記載の方法。
- 応答の大きさを決定するためのシステムであって、
装着者の頭部に装着されるように構成された装置と、
前記装着者の第1の眼のアイトラッキング画像をキャプチャするために前記第1の眼に向けられた前記装置に取り付けられたアイトラッキングカメラと、
前記アイトラッキングカメラ画像内で前記第1の眼の解剖学的構造を特定するために前記アイトラッキングカメラに連結された1つ以上のプロセッサと、を備え、前記1つ以上のプロセッサは、前記外部事象に対する前記第1の眼、眼瞼、および瞳孔の応答の大きさを決定するために、外部事象の基準時間を特定し前記基準時間後に前記アイトラッキング画像を分析するように構成されている、
システム。
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