JP3834636B2 - Method and system for correcting deviation of head movement in gaze position measurement - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラに対する視線方向を求める視線位置計測における頭部の動きのズレを補正する方法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、視線位置を計測する簡便な視線位置計測システムが求められている。このようなシステムを、より低価格で提供することができるならば、例えば、以下のような分野に使用できると考えられる。
1)視覚に関する心理学的研究
2)医療検査
3)マンマシンインターフェース（視線入力装置）
4)3)と重なるが障害者に対する補助装置。
5)ヘッドマウントディスプレーに内蔵し、視線入力装置として用いる。
6)装置を２台用い、一台のカメラは右目、もう一台のカメラは左目を撮影することにより、両眼の視差を受動的な校正（視標を提示して、凝視してもらうのでは無く、だだ、眼を動かすだけ）で計測することができる。医療検査、心理実験、行動実験などに用いることができる。
【０００３】
先に、本出願人は、視線検出方法及びシステムについての提案をした（特許文献１、２参照）。ここに提案した通り、視線方向は、瞳孔中心位置（xp,yp）、眼球回転中心（xo,yo）、瞳孔中心回転半径ｒより求めることができる。この提案方法は、眼球は固定された点を中心に回転するとして計算を行っていた。しかし、本出願人の計測の結果、非常にわずかではあるが、眼球回転中心位置は変動することが分かった。
【０００４】
この変動は、図８に示されるような装置を用いて計測された。頭部を固定した被験者に対して、カメラは、被験者の瞳孔の映る範囲であれば任意の位置に設置可能である。また、照明は角膜上に反射光が映るように設置する。
この状態で、図示したように、１番から９番まで順に視標を提示することにより、先に提案した方法で校正を行い、ｒ（瞳孔中心回転半径）、α、β（反射点−角膜曲率中心偏心量）、ｒｒ（角膜曲率中心回転半径）、（ｘｏ，ｙｏ）眼球回転中心座標の値を取得する。
【０００５】
校正時には、頭部が動いていない。よって、眼球回転中心位置も動かないはずであるが、実際にはわずかに動いている。図９は、上の図が順次提示した視標の位置、下の図が校正中の眼球中心位置を【００１５】に示される式によって求めた値を示す。左が、x方向の変動量[mm]。右がy 方向の変動量[mm]である。X軸は時間[sec]を表し、33.3msごとに計測を行った。
このように、非常にわずかではあるが、眼球回転中心の動揺が見られる。実際の眼球は、必ずしも一点を中心に回転するわけではないことが分かる。この際の、眼球中心の計測誤差は1mm以下であった。よって、カメラに平行な頭部の動きの計測精度は、1mm以下であった。
【０００６】
三次元空間における頭部の位置を計測できれば、頭部を固定することなく視線計測が可能となる。そのためには、複数のカメラで同一の点を撮影することにより、頭部の三次元上の位置を確定することができる。通常は、マーカーを頭部に貼り付けることにより、頭部の動きを計測している。眼球運動と同時にマーカーも撮影しようとすると、眼球の近傍にマーカーをつけなければならない。これは、被験者にとって不愉快であると同時に、皮膚にマーカーを貼り付けると筋肉の動きによって動いてしまい、正確に頭部の動きを反映できないという欠点がある。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１０２１７２号公報
【特許文献２】
特開２００２−３４９５１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、係る問題点を解決して、奥行き方向の頭部の動きも許容する視線計測を可能にすることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の視線位置計測における頭部の動きのズレを補正する方法及びシステムは、被験者において、反射位置が角膜上に位置するように配置された光源により照明された瞳孔を撮影可能のカメラによって、複数の画像を取り込む。それぞれの画像について、反射光形状及び瞳孔形状を計測して、反射光重心位置、及び瞳孔を楕円近似することにより短軸の傾き、短軸長軸比、及び瞳孔中心を計算して、反射光重心位置と角膜を球の一部としたとき球の中心である角膜曲率中心の位置関係及び眼球が回転する際の眼球回転中心-角膜曲率中心距離を計測し、計測された値と反射光重心と瞳孔中心位置を用いて視線位置計測する。そして、ある定点からの眼球回転中心位置の移動量を視線方向の関数として表し、該移動量を前記瞳孔中心から差し引くことにより、視線位置によって変動しない、眼球回転中心位置を決定する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
まず、視線方向の計測について説明するが、この計測自体は、特許文献１に記載された方法と同一のものである。
i)反射光重心位置計測について
１）図１は、反射光重心位置計測を説明するための図であり、眼球をカメラ方向から見た図であり、また、図２は、その眼球を横方向から見た図である。
瞳孔中心位置(xp,yp)、眼球回転中心位置(xo,yo)、反射光重心位置と角膜を球の一部としたとき球の中心である角膜曲率中心の位置との距離(alpha,beta)、瞳孔中心回転半径（r）、角膜曲率中心回転半径（rr)が分かっている場合には、以下の式より反射光重心位置(rx,ry)を予測することができる。
rx=(xp-xo)*rr/r+xo+alpha
ry=(yp-yo)*rr/r+yo+beta
２）予測点を中心とした、40x30pixelの画像を生成する。
３）ある閾値以上の点を取り出し、それを塊毎にラベルをつけてゆく。
４）一定以上の大きさがあり、かつ予測に最も近い塊の重心を測定する。
【００１１】
図３に示す画像から、反射光重心を計測する例を考える。画面の十字は、瞳孔中心位置を表している。十字の上の白い点が、第１プルキニエ像、右下の白い点が第２プルキニエ像である。いずれも照明光の反射であるが、眼球内の反射する場所が異なるため複数の反射像が出現する。
１）瞳孔中心位置（xp,yp）、眼球回転中心位置（xo,yo）、角膜曲率中心-反射点距離（alpha、beta）、瞳孔中心回転半径r、角膜曲率中心回転半径rrがすでにわかっている際、反射光重心位置(rx,ry)を上記の式より予測する。
２）予測位置は図４のXの位置になる。Xを中心とした四角で示した40x30pixelの画像より反射光重心を求める。
３）ある閾値以上の点を取り出だしラベリングをおこない、一定以上の大きさがあり、重心が予測値に最も近いものを選ぶ。図５において反射光重心を十字で表した。
【００１２】
ii)反射光選別について
校正時に反射点の幅と高さの平均を求める。計測時に、反射点の幅、高さと比較し大きく異なる物を排除することにより、正確に計測を行うことが可能となる。図６に示された反射点の大きさは、縦６pixel 横７pixelである。これは、平均値からの差が十分に小さい。どの程度の誤差を許容するかはプログラムによって設定可能である。
図７に示すように、反射光が強膜に存在するときは、大きさが大きく異なる（縦１９pixel横５０pixel）。この場合は、反射点を用いた計測は断念する。
【００１３】
iii)自動方式切り替えについて。
瞳孔中心-反射点法で計算できなくなった場合、自動的に瞳孔中心法に切り替えることにより計測の中断をなくすことができる。
反射点が強膜上に存在すると、反射点を用いた視線計測ができない。しかし、この状態でも、瞳孔中心座標の計測は可能である。瞳孔中心-眼球回転中心法により、視線方向を求めることが可能である。眼球回転中心の動きについては、自動補正により、修正を行うことにより対応する。
【００１４】
iv)瞳孔中心-眼球回転中心方法の自動補正
視線方向を瞳孔中心位置（xp,yp）、眼球回転中心（xo,yo）瞳孔中心回転半径ｒより求めることができる。カメラに対する視線方向は、以下の［数１］で表すことができる。
【数１】

【００１５】
頭部が動かないときは、瞳孔回転中心(xo,yo)は、一定値である。しかし、どのように頭部を固定しても、動いてしまう場合がある。頭部が動いてしまった場合、反射点を用いて自動的に校正することができる。
瞳孔中心位置と反射光重心から眼球回転中心を求めることができる。瞳孔中心位置(xp,yp)、反射光重心位置(rx,ry)、反射光重心位置と角膜を球の一部としたとき球の中心である角膜曲率中心の位置との距離(alpha,beta)、瞳孔中心回転半径（r）、角膜曲率中心回転半径（rr)から眼球回転中心(xo,yo)とすると以下の式で求められる。
xo=(rx-alpha-xp*rr/r)/(1-rr/r)
yo=(ry-beta-yp*rr/r)/(1-rr/r)
【００１６】
反射点は、計測できない場合がある、また、断続的なズレを想定しているので、計測時以前の何秒間（設定により変更可能、20秒程度を規定値に想定）の眼球回転中心（xo,yo）の平均値をその時点の眼球回転中心とする。この値を用いることにより、再校正なしに、瞳孔中心のみで視線方向を計算することができるようになる。また、十分に短い時間ならば、頭部は動いていないと仮定できるので、瞳孔中心-反射点法が使えない場合の、補助として使用することが可能である。
【００１７】
図１０は、頭部を固定している際の視線の動きを示すグラフである。図９と、図１０を対比すると、眼球回転中心位置と視線方向には、明らかな相関が存在することが、見て取ることができる。（図9の下（A）は、、図10の（A）に強く、図１０(B)にも若干の相関がある。同様に、図9の下（B）は、図10の（B）に強く、図10の（A)にも若干の相関がある。）。これは、図１２で示すように、視線方向によって眼球回転中心が、頭部に対して微少量移動するためである。
そこで、ある定点からの眼球回転中心位置の移動量を、視線方向の関数として表し、移動量を前述の計算法によって求められた瞳孔回転中心から差し引くことにより、視線位置によって変動しない、眼球回転中心位置（頭部マーカー位置）を決定する。
【００１８】
視線方向をx,y方向の角度で表した値をそれぞれ、xi,yiとする。その際の眼球回転中心移動量をXi,Yiとする。
Axi+Byi+C=Xi
Dxi+Eyi+F=Yi
という式を満足するA-Fを最小二乗法によって、求める。これによって、眼球回転中心移動量Xi,Yiが求まる。
【００１９】
図１１は、実際に、A-Fを求め、補正を行い、計測した眼球回転中心位置（頭部マーカー位置）を示す。縦軸の単位はmmである。従来よりも誤差が減少しているのがわかる。０．５mm以下のの精度で、頭部の位置を計測することが可能となる。（従来は、1mm以下であった）。
複数のカメラを用いて、視線を計算する際に、基準となる点を高精度で利用可能となるなどの利点がある。本発明は一つのカメラで、視線が動いた際でも頭部の動きを視線の動きと独立に捕らえることができるが、複数のカメラを使用する際、それぞれのカメラにおいて、高精度で基準となる点（眼球回転中心位置、頭部マーカー位置）を計測することができる。基準点を定めることにより三角測量の原理より、頭部の三次元位置を精度よく計測できることになる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、ある定点からの眼球回転中心位置の移動量を、視線方向の関数として表し、移動量を前述の計算法によって求められた眼球回転中心から差し引くことにより、視線位置によって変動しない、眼球回転中心位置（頭部マーカー位置）を決定することができる。これによって、頭部の動きのズレを補正して、高精度な視線方向の計測が可能となる。また、複数のカメラを用いることにより、特殊なマーカーを使用せずに頭部の三次元位置の計測も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】反射光重心位置計測を説明するための図であり、眼球をカメラ方向から見た図である。
【図２】図１に示す眼球を、横方向から見た図である。
【図３】反射光重心の計測を説明するための画像である。
【図４】反射光重心を求める方法を説明するための図である。
【図５】重心が予測値に最も近いものを選ぶ方法を説明するための図である。
【図６】反射点の大きさを説明するための図である。
【図７】強膜に存在する反射光を説明するための図である。
【図８】眼球回転中心位置の変動を計測する装置を示す図である。
【図９】校正中の、眼球中心位置を従来技術に基づき求めた値を示すグラフである。
【図１０】頭部を固定している際の視線の動きを示すグラフである。
【図１１】本発明に基づき補正を行った結果を示すグラフである。
【図１２】視線の動きにより、眼球回転中心の動く様子の模式図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and a system for correcting a head movement shift in gaze position measurement for obtaining a gaze direction with respect to a camera.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a simple gaze position measurement system for measuring a gaze position has been demanded. If such a system can be provided at a lower price, it can be used, for example, in the following fields.
1) Psychological research on vision
2) Medical examination
3) Man-machine interface (line-of-sight input device)
4) Although it overlaps with 3), it is an auxiliary device for people with disabilities.
5) Built in the head-mounted display and used as a line-of-sight input device.
6) Using two devices, one camera shoots the right eye and the other camera shoots the left eye, so that the binocular parallax can be passively calibrated (presenting the target and staring at it) Not, just move your eyes). It can be used for medical examinations, psychological experiments, behavioral experiments, etc.
[0003]
Previously, the present applicant made a proposal for a gaze detection method and system (see Patent Documents 1 and 2). As proposed here, the line-of-sight direction can be obtained from the pupil center position (xp, yp), the eyeball rotation center (xo, yo), and the pupil center rotation radius r. In this proposed method, calculation is performed on the assumption that the eyeball rotates around a fixed point. However, as a result of the measurement by the present applicant, it has been found that the position of the center of rotation of the eyeball fluctuates although it is very slight.
[0004]
This variation was measured using an apparatus as shown in FIG. For a subject whose head is fixed, the camera can be installed in any position as long as the pupil of the subject is reflected. Also, the illumination is installed so that the reflected light is reflected on the cornea.
In this state, as shown in the figure, the target is presented in order from No. 1 to No. 9, so that calibration is performed by the previously proposed method, and r (pupil center rotation radius), α, β (reflection point-cornea) The values of the curvature center eccentricity), rr (corneal curvature center rotation radius), and (xo, yo) eyeball rotation center coordinates are acquired.
[0005]
The head is not moving during calibration. Therefore, the eyeball rotation center position should not move, but actually moves slightly. FIG. 9 shows the values obtained by the equation shown in FIG. 9 in which the upper diagram shows the position of the target presented sequentially, and the lower diagram shows the center position of the eyeball being calibrated. On the left is the amount of variation [mm] in the x direction. On the right is the variation [mm] in the y direction. The X axis represents time [sec], and measurements were taken every 33.3 ms.
In this way, a slight fluctuation of the center of rotation of the eyeball is observed. It can be seen that the actual eyeball does not necessarily rotate around one point. At this time, the measurement error at the center of the eyeball was 1 mm or less. Therefore, the measurement accuracy of the movement of the head parallel to the camera was 1 mm or less.
[0006]
If the position of the head in the three-dimensional space can be measured, the line of sight can be measured without fixing the head. For this purpose, the three-dimensional position of the head can be determined by photographing the same point with a plurality of cameras. Usually, the movement of the head is measured by attaching a marker to the head. If a marker is to be photographed simultaneously with eye movements, the marker must be attached in the vicinity of the eyeball. This is unpleasant for the subject, and at the same time, there is a drawback in that if a marker is attached to the skin, it moves due to the movement of muscles and cannot accurately reflect the movement of the head.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2002-102172 A [Patent Document 2]
JP 2002-34951 A
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to solve such a problem and to enable line-of-sight measurement that also allows head movement in the depth direction.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The method and system for correcting the movement of the head in gaze position measurement according to the present invention includes a camera capable of photographing a pupil illuminated by a light source arranged so that a reflection position is located on the cornea in a subject. Import multiple images. For each image, the reflected light shape and pupil shape are measured, and the reflected light center of gravity position and the pupil are elliptically approximated to calculate the minor axis tilt, the minor axis major axis ratio, and the pupil center. When the position of the center of gravity and the cornea is a part of the sphere, the positional relationship between the center of the corneal curvature, the center of the sphere, and the center of rotation of the eyeball when the eyeball rotates—the corneal curvature center distance are measured. And gaze position measurement using the pupil center position. Then, the movement amount of the eyeball rotation center position from a certain fixed point is expressed as a function of the line of sight direction, and the movement amount is subtracted from the pupil center, thereby determining the eyeball rotation center position that does not vary with the line of sight position.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, measurement of the line-of-sight direction will be described. This measurement itself is the same as the method described in Patent Document 1.
i) About reflected light barycentric position measurement 1) FIG. 1 is a diagram for explaining reflected light barycentric position measurement, and is a view of an eyeball seen from the camera direction, and FIG. 2 shows the eyeball laterally. It is the figure seen from.
Pupil center position (xp, yp), eyeball rotation center position (xo, yo), center of corneal curvature when the cornea is part of the sphere when the cornea is part of the sphere (alpha, beta ), When the pupil center rotation radius (r) and the corneal curvature center rotation radius (rr) are known, the reflected light barycentric position (rx, ry) can be predicted from the following equation.
rx = (xp-xo) * rr / r + xo + alpha
ry = (yp-yo) * rr / r + yo + beta
2) A 40x30 pixel image centered on the predicted point is generated.
3) Take a point above a certain threshold and label it for each chunk.
4) Measure the center of gravity of the mass that is larger than a certain size and closest to the prediction.
[0011]
Consider an example in which the center of gravity of reflected light is measured from the image shown in FIG. The cross on the screen represents the pupil center position. The white dot on the cross is the first Purkinje image, and the white dot on the lower right is the second Purkinje image. Both are reflections of illumination light, but a plurality of reflected images appear because the reflection location in the eyeball is different.
1) Pupil center position (xp, yp), eyeball rotation center position (xo, yo), corneal curvature center-reflection point distance (alpha, beta), pupil center rotation radius r, corneal curvature center rotation radius rr The center of gravity position (rx, ry) of the reflected light is predicted from the above formula.
2) The predicted position is the position X in FIG. The reflected light barycenter is obtained from a 40x30 pixel image indicated by a square centered on X.
3) Pick out points above a certain threshold and perform labeling, and select the ones with a certain size or larger and the center of gravity closest to the predicted value. In FIG. 5, the center of gravity of the reflected light is represented by a cross.
[0012]
ii) Obtain the average of the reflection point width and height during calibration for reflected light selection. It is possible to accurately perform measurement by eliminating objects that are significantly different from the width and height of the reflection point during measurement. The size of the reflection point shown in FIG. 6 is 6 pixels vertically and 7 pixels horizontally. This is a sufficiently small difference from the average value. How much error is allowed can be set by a program.
As shown in FIG. 7, when the reflected light is present on the sclera, the sizes are greatly different (vertical 19 pixels and horizontal 50 pixels). In this case, the measurement using the reflection point is abandoned.
[0013]
iii) About automatic method switching.
If it is no longer possible to calculate with the pupil center-reflection point method, the measurement can be interrupted by automatically switching to the pupil center method.
When the reflection point exists on the sclera, it is not possible to measure the line of sight using the reflection point. However, even in this state, the pupil center coordinates can be measured. The line-of-sight direction can be obtained by the pupil center-eyeball rotation center method. The movement of the eyeball rotation center is dealt with by performing correction by automatic correction.
[0014]
iv) The automatic correction line-of-sight direction of the pupil center-eyeball rotation center method can be obtained from the pupil center position (xp, yp) and the eyeball rotation center (xo, yo) pupil center rotation radius r. The line-of-sight direction with respect to the camera can be expressed by the following [Equation 1].
[Expression 1]

[0015]
When the head does not move, the pupil rotation center (xo, yo) is a constant value. However, no matter how the head is fixed, it may move. If the head has moved, it can be automatically calibrated using the reflection points.
The eyeball rotation center can be obtained from the pupil center position and the reflected light center of gravity. Pupil center position (xp, yp), reflected light centroid position (rx, ry), distance between reflected light centroid position and corneal curvature center position when the cornea is part of the sphere (alpha, beta ), Pupil center rotation radius (r), and corneal curvature center rotation radius (rr), the rotation center of the eyeball (xo, yo) is obtained by the following equation.
xo = (rx-alpha-xp * rr / r) / (1-rr / r)
yo = (ry-beta-yp * rr / r) / (1-rr / r)
[0016]
The reflection point may not be measurable, and since it is assumed to be intermittent, the center of eyeball rotation (xo) , yo) is the center of eyeball rotation at that time. By using this value, the line-of-sight direction can be calculated using only the pupil center without recalibration. In addition, if the time is sufficiently short, it can be assumed that the head is not moving, so that it can be used as an auxiliary when the pupil center-reflection point method cannot be used.
[0017]
FIG. 10 is a graph showing the movement of the line of sight when the head is fixed. Comparing FIG. 9 and FIG. 10, it can be seen that there is a clear correlation between the eyeball rotation center position and the line-of-sight direction. (Lower (A) in FIG. 9 is stronger than (A) in FIG. 10, and there is a slight correlation in FIG. 10 (B). Similarly, lower (B) in FIG. ) And (A) in FIG. 10 has a slight correlation.) This is because, as shown in FIG. 12, the center of eyeball movement slightly moves relative to the head depending on the line-of-sight direction.
Therefore, the amount of movement of the eyeball rotation center position from a certain fixed point is expressed as a function of the line of sight direction, and the amount of movement is subtracted from the pupil rotation center obtained by the above calculation method, so that the eyeball rotation center does not vary with the line of sight position. Determine the position (head marker position).
[0018]
Values representing the line-of-sight direction as angles in the x and y directions are denoted by xi and yi, respectively. The movement amount of the eyeball rotation center at that time is assumed to be Xi and Yi.
Axi + Byi + C = Xi
Dxi + Eyi + F = Yi
Find the AF that satisfies the following equation using the least squares method. Thereby, the eyeball rotation center movement amounts Xi and Yi are obtained.
[0019]
FIG. 11 shows the eyeball rotation center position (head marker position) obtained by actually obtaining and correcting AF. The unit of the vertical axis is mm. It can be seen that the error is reduced compared to the conventional case. It is possible to measure the position of the head with an accuracy of 0.5 mm or less. (In the past, it was 1 mm or less).
There is an advantage that, when a line of sight is calculated using a plurality of cameras, a reference point can be used with high accuracy. Although the present invention can capture the movement of the head independently of the movement of the line of sight even when the line of sight moves with one camera, when using a plurality of cameras, each camera becomes a reference with high accuracy. A point (eye rotation center position, head marker position) can be measured. By determining the reference point, the three-dimensional position of the head can be measured with high accuracy by the principle of triangulation.
[0020]
【The invention's effect】
The present invention expresses the amount of movement of the eyeball rotation center position from a certain fixed point as a function of the line-of-sight direction, and the eyeball does not vary depending on the line-of-sight position by subtracting the amount of movement from the eyeball rotation center obtained by the above calculation method. The rotation center position (head marker position) can be determined. As a result, the deviation of the movement of the head is corrected, and the gaze direction can be measured with high accuracy. Further, by using a plurality of cameras, it is possible to measure the three-dimensional position of the head without using a special marker.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining measurement of the center of gravity position of reflected light, and is a view of an eyeball viewed from a camera direction.
FIG. 2 is a diagram of the eyeball shown in FIG. 1 viewed from the lateral direction.
FIG. 3 is an image for explaining the measurement of the center of gravity of reflected light.
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of obtaining a reflected light centroid.
FIG. 5 is a diagram for describing a method of selecting a centroid whose closest is a predicted value.
FIG. 6 is a diagram for explaining the size of a reflection point.
FIG. 7 is a diagram for explaining reflected light existing in the sclera.
FIG. 8 is a diagram showing an apparatus for measuring a change in the position of the center of eyeball rotation.
FIG. 9 is a graph showing values obtained by calibrating an eyeball center position based on a conventional technique during calibration;
FIG. 10 is a graph showing the movement of the line of sight when the head is fixed.
FIG. 11 is a graph showing the result of correction based on the present invention.
FIG. 12 is a schematic diagram showing how the center of eyeball moves according to the movement of the line of sight.

Claims (1)

被験者において、反射位置が角膜上に位置するように配置された光源により照明された瞳孔を撮影可能のカメラによって、複数の画像を取り込み、それぞれの画像について、反射光形状及び瞳孔形状を計測して、反射光重心位置、及び瞳孔を楕円近似することにより短軸の傾き、短軸長軸比、及び瞳孔中心を計算して、反射光重心位置と角膜を球の一部としたとき球の中心である角膜曲率中心の位置関係及び眼球が回転する際の眼球回転中心-角膜曲率中心距離を計測し、計測された値と反射光重心と瞳孔中心位置を用いて視線位置計測するシステムにおいて、
ある定点からの眼球回転中心位置の移動量を視線方向の関数として表し、該移動量を前記眼球回転中心から差し引くことにより、視線位置によって変動しない、眼球回転中心位置を決定することを特徴とする頭部の動きのズレを補正するシステム。In the subject, a plurality of images are captured by a camera capable of photographing a pupil illuminated by a light source arranged so that the reflection position is located on the cornea, and the reflected light shape and the pupil shape are measured for each image. The center of the sphere when the reflected light centroid position and the cornea are part of the sphere by calculating the minor axis inclination, the minor axis major axis ratio, and the pupil center by approximating the reflected light centroid position and the pupil to an ellipse. In the system that measures the positional relationship of the corneal curvature center and the eyeball rotation center-corneal curvature center distance when the eyeball rotates, and uses the measured value, the reflected light centroid, and the pupil center position to measure the gaze position.
The movement amount of the eyeball rotation center position from a certain fixed point is expressed as a function of the line-of-sight direction, and the eyeball rotation center position that does not vary depending on the line-of-sight position is determined by subtracting the movement amount from the eyeball rotation center. A system that compensates for deviations in head movement.

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