組込みLinux を使用した正面顔での視線方向認識の考察

要旨

ALS 􏰆患者にとって,視線で􏰆コミュニケーションが非常に重要である.しかし,現在市販されている視線 入力コミュニケーションシステム􏰆中で安定した動作を行う製品􏰅非常に高価であることや,使用にあたりある程 度􏰆訓練を要することが原因で,多く􏰆機能を備えているシステムを有効に使えるようになるまでに諦めてしまう 方も多い. 本論文で􏰅,可能な限り低価格な環境上で正面顔􏰆視線が正面にあるか否か􏰆シンプルな ON・OFF 􏰆判 断を行えるシステムについて研究を行った.低価格な環境に􏰅組み込み Linux であるオープンソースハードウェ ア􏰆 Raspberry Pi と専用􏰆カメラモジュールを使用した構成を採用し,視線認識が有効に行える􏰆かを実験, 考察した. 視線認識について􏰅,正面顔が写った画像から顔,目頭,瞳孔を検出し,検出結果からカメラと􏰆距離と視線方 向を推定する.一般的なパソコン環境で作成したプロトタイプを Raspberry Pi へ移植して動作􏰆比較を行った ところ,同じ画像に対して処理時間に差􏰅あるが,検出結果􏰅完全に一致した.また,専用カメラモジュールを使っ た実験において􏰅,フル HD と VGA 􏰆 2 種類􏰆サイズで実験を行った.結果として􏰅,フル HD 􏰅や􏰅り認識ま で􏰆時間がかかってしまい違和感が残った.VGA 􏰅時間に関して􏰆違和感􏰅なかったが,距離が 0.5~1.0m ま で􏰅安定しているが,1.5m 離れると検出失敗が増える結果となった.こ􏰆結果から提案した低価格な環境におい て 1.0m 程度􏰆近距離であれ􏰇視線認識が十分行えることを示した.さらに,Raspberry Pi2 という新機種を使 用して􏰈度を計測し,Raspberry Pi と比較して 2 倍強􏰆結果が出ることを示した.
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