JP3176147B2 - Eye gaze detection device - Google Patents
Eye gaze detection deviceInfo
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- JP3176147B2 JP3176147B2 JP27872392A JP27872392A JP3176147B2 JP 3176147 B2 JP3176147 B2 JP 3176147B2 JP 27872392 A JP27872392 A JP 27872392A JP 27872392 A JP27872392 A JP 27872392A JP 3176147 B2 JP3176147 B2 JP 3176147B2
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B2213/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
- G03B2213/02—Viewfinders
- G03B2213/025—Sightline detection
Landscapes
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、照明手段にて照明され
た眼球の画像をイメージセンサーで撮像し、その眼球画
像から瞳孔と角膜反射像を検出して視線を求める視線検
出装置の改良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improved eye-gaze detecting device which picks up an eye image illuminated by an illuminating means by an image sensor, detects a pupil and a corneal reflection image from the eye image, and obtains an eye gaze. Things.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より観察者が観察面上のどの位置を
観察しているかを検出する、いわゆる視線(視軸)を検
出する装置(例えばアイカメラ)が種々提案されてい
る。2. Description of the Related Art Various devices (for example, eye cameras) for detecting a so-called line of sight (a visual axis) for detecting which position on an observation surface the observer is observing have been proposed.
【0003】例えば特開平1−274736号公報にお
いては、光源からの平行光束を観察者の眼球の前眼部へ
投射し、角膜からの反射光による角膜反射像と瞳孔の結
像位置を利用して視軸を求めている。For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-274736, a parallel light beam from a light source is projected to the anterior segment of an observer's eyeball, and a corneal reflection image formed by light reflected from the cornea and an image forming position of a pupil are used. Looking for the visual axis.
【0004】図10は視線検出方法の原理説明図であ
る。FIG. 10 is a view for explaining the principle of the visual line detection method.
【0005】図1(A)は図10のイメージセンサ14
面上に投影されるごく通常の場合の眼球像であり、
(B)の60はライン(I)−(I)′での像信号出力
を示している。FIG. 1A shows an image sensor 14 shown in FIG.
It is a very normal case of an eyeball image projected on a surface,
Reference numeral 60 in (B) denotes an image signal output on lines (I)-(I) '.
【0006】図中50は眼球のいわゆる白目の部分、5
1は瞳孔を表わし、52a,52bは眼球照明光源の角
膜反射像を表わしている。[0006] In the figure, reference numeral 50 denotes a so-called white-eye portion of the eyeball;
1 represents a pupil, and 52a and 52b represent corneal reflection images of an eyeball illumination light source.
【0007】図2はメガネをかけた撮影者での眼球像例
である。(52a,52b)は角膜反射像、(53a,
53b),(54a,54b)はメガネによる光源のゴ
ースト像を表わしている。FIG. 2 is an example of an eyeball image of a photographer wearing glasses. (52a, 52b) are corneal reflection images, (53a, 52b)
53b) and (54a, 54b) represent ghost images of the light source by the glasses.
【0008】次に図10、図1(A),(B)を用いて
視線検出方法について説明する。各赤外発光ダイオード
13a、13bは受光レンズ12の光軸アに対してZ方
向に略対称に配置され、各々撮影者の眼球を発散照明し
ている。Next, a gaze detection method will be described with reference to FIGS. 10, 1A and 1B. The infrared light emitting diodes 13a and 13b are arranged substantially symmetrically in the Z direction with respect to the optical axis A of the light receiving lens 12, and divergently illuminate the eyeball of the photographer.
【0009】赤外発光ダイオード13bより放射された
赤外光は眼球15の角膜16を照明する。このとき角膜
16の表面で反射した赤外光の一部による角膜反射像d
は受光レンズ12により集光されイメージセンサー14
上の位置d′に再結像する。The infrared light emitted from the infrared light emitting diode 13b illuminates the cornea 16 of the eyeball 15. At this time, a corneal reflection image d due to a part of the infrared light reflected on the surface of the cornea 16
Is condensed by the light receiving lens 12 and the image sensor 14
An image is formed again at the upper position d '.
【0010】同様に赤外発光ダイオード13aより放射
された赤外光は眼球の角膜16を照明する。このとき角
膜16の表面で反射した赤外光の一部による角膜反射像
eは受光レンズ12により集光されイメージセンサー1
4上の位置e′に再結像する。Similarly, the infrared light emitted from the infrared light emitting diode 13a illuminates the cornea 16 of the eyeball. At this time, a corneal reflection image e due to a part of the infrared light reflected on the surface of the cornea 16 is condensed by the light receiving lens 12 and the image sensor 1
The image is re-imaged at the position e 'on the image 4.
【0011】又、虹彩17の端部a,bからの光束は受
光レンズ12を介してイメージセンサー14上の位置
a′,b′に該端部a,bの像を結像する。受光レンズ
12の光軸(光軸ア)に対する眼球15の光軸イの回転
角θが小さい場合、虹彩17の端部a,bのZ座標をZ
a,Zbとすると、瞳孔19の中心位置cの座標Zcは Zc≒(Za+Zb)/2 と表わされる。Light beams from the ends a and b of the iris 17 form images of the ends a and b at positions a 'and b' on the image sensor 14 via the light receiving lens 12. When the rotation angle θ of the optical axis a of the eyeball 15 with respect to the optical axis (optical axis a) of the light receiving lens 12 is small, the Z coordinate of the ends a and b of the iris 17 is Z
Assuming a and Zb, the coordinate Zc of the center position c of the pupil 19 is expressed as Zc ≒ (Za + Zb) / 2.
【0012】又、角膜反射像d及びeの中点のZ座標と
角膜16の曲率中心OのZ座標Zoとは一致するため、
角膜反射像の発生位置d,eのZ座標をZd,Ze、角
膜16の曲率中心Oから瞳孔19の中心Cまでの標準的
な距離をLOCとし、距離LOCに対する個人差を考慮する
係数をAlとすると眼球光軸イの回転角θは (Al*LOC)*sinθ≒Zc−(Zd+Ze)/2・・・(1) の関係式を略満足する。このため視線演算処理装置にお
いて図27(B)のごとくイメージセンサー上の一部に
投影された各特徴点(角膜反射像d,e及び虹彩の端部
a,b)の位置を検出することにより眼球の光軸イの回
転角θを求めることができる。このとき(1)式は、 β(Al*LOC)*sinθ≒(Za′+Zb′)/2 −(Zd′+Ze′)/2・・・(2) とかきかえられる。但し、βは受光レンズ12に対する
眼球の位置により決まる倍率で、実質的には角膜反射像
の間隔|Zd′−Ze′|の関数として求められる。眼
球15の回転角θは θ≒ARCSIN{(Zc′−Zf′)/β/(Al*LOC)}・・(3) とかきかえらえる。但し Zc′≒(Za′+Zb′)/2 Zf′≒(Zd′+Ze′)/2 である。ところで撮影者の眼球の光軸イとは一致しない
為、撮影者の眼球の光軸イの水平方向の回転角θが算出
されると眼球の光軸と視軸との角度補正δをすることに
より撮影者の水平方向の視線θHは求められる。眼球の
光軸イと視軸との補正角度δに対する個人差を考慮する
係数をB1とすると撮影者の水平方向の視線θHは θH=θ±(B1*δ)・・・(4) と求められる。ここで符号±は、撮影者に関して右への
回転角を正とすると、観察装置をのぞく撮影者の目が左
目の場合は+、右目の場合は−の符号が選択される。Since the Z coordinate of the midpoint between the corneal reflection images d and e matches the Z coordinate Zo of the center of curvature O of the cornea 16,
The Z coordinates of the corneal reflection image generation positions d and e are Zd and Ze, the standard distance from the center of curvature O of the cornea 16 to the center C of the pupil 19 is L OC, and a coefficient that takes into account individual differences with respect to the distance L OC Let Al be the rotation angle θ of the optical axis a of the eyeball substantially satisfies the relational expression of (Al * L OC ) * sin θ ≒ Zc− (Zd + Ze) / 2 (1) For this reason, by detecting the position of each feature point (corneal reflection images d and e and the ends a and b of the iris) projected on a part of the image sensor as shown in FIG. The rotation angle θ of the optical axis a of the eyeball can be obtained. At this time, equation (1) can be rewritten as β (Al * L OC ) * sin θ ≒ (Za ′ + Zb ′) / 2− (Zd ′ + Ze ′) / 2 (2) Here, β is a magnification determined by the position of the eyeball with respect to the light receiving lens 12, and is substantially obtained as a function of the interval | Zd'-Ze '| of the corneal reflection image. The rotation angle θ of the eyeball 15 can be rewritten as θ {ARCSIN {(Zc′−Zf ′) / β / (Al * L OC )} (3) Where Zc ′ ≒ (Za ′ + Zb ′) / 2 Zf ′ ≒ (Zd ′ + Ze ′) / 2. By the way, since the horizontal rotation angle θ of the optical axis A of the photographer is calculated because the optical axis A of the photographer's eyeball does not match, the angle correction δ between the optical axis of the eyeball and the visual axis must be performed. Thus, the horizontal line of sight θH of the photographer is obtained. Assuming that a coefficient considering the individual difference with respect to the correction angle δ between the optical axis A of the eyeball and the visual axis is B1, the horizontal line of sight θH of the photographer is obtained as follows: θH = θ ± (B1 * δ) (4) Can be Here, as for the sign ±, if the rotation angle to the right with respect to the photographer is positive, the sign + is selected when the photographer's eyes, except for the observation device, are the left eye, and the sign-is selected when the photographer's eyes are the right eye.
【0013】又、同図においては撮影者の眼球がZ−X
平面(例えば水平面)内で回転する例を示しているが、
撮影者の眼球がX−Y平面(例えば垂直面)内で回転す
る場合においても同様に検出可能である。ただし、撮影
者の視線の垂直方向の成分は眼球の光軸の垂直方向の成
分θ′と一致するため垂直方向の視線θVは θV=θ′ となる。更に視線データθH,θVより撮影者が見てい
るファインダー視野内のピント板上の位置(Zn,Y
n)は Zn≒m*θH ≒m*[ARCSIN{(Zc′−Zf′)/β/(Al*LOC)} ±(B1*δ)] ・・・(5) Yn≒m*θV と求められる。ただし、mはカメラのファインダー光学
系で決まる定数である。In FIG. 1, the eyeball of the photographer is ZX.
An example of rotation in a plane (for example, a horizontal plane) is shown,
Even when the photographer's eyeball rotates in an XY plane (for example, a vertical plane), the same detection can be performed. However, since the vertical component of the line of sight of the photographer matches the vertical component θ ′ of the optical axis of the eyeball, the vertical line of sight θV is θV = θ ′. Further, the position (Zn, Y) on the focus plate in the viewfinder field viewed by the photographer from the line-of-sight data θH, θV.
n) is Zn ≒ m * θH ≒ m * [ARCSIN {(Zc′-Zf ′) / β / (Al * L OC )} ± (B1 * δ)] (5) Yn ≒ m * θV Desired. Here, m is a constant determined by the finder optical system of the camera.
【0014】ここで撮影者の眼球の個人差を補正する係
数Al,B1の値は撮影者にカメラのファインダー内の
所定の位置に配設された指標を固視してもらい、該指標
の位置と(5)式に従い算出された固視点の位置とを一
致させることにより求められる。Here, the values of the coefficients Al and B1 for correcting the individual difference of the eyeball of the photographer are obtained by having the photographer fixate on an index provided at a predetermined position in the viewfinder of the camera, and setting the position of the index. And the position of the fixation point calculated according to the equation (5).
【0015】本実施例における撮影者の視線及び注視点
を求める演算は、前記各式に基づき視線演算処理装置の
マイクロコンピュータのソフトで実行している。In this embodiment, the calculation for obtaining the line of sight and the gazing point of the photographer is executed by software of the microcomputer of the line-of-sight calculation processing device based on the above equations.
【0016】視線の個人差を補正する係数が求まり
(5)式を用いてカメラのファインダーを覗く観察者の
視線のピント板上の位置を算出し、その視線情報を撮影
レンズの焦点調節あるいは露出制御等に利用している。A coefficient for correcting the individual difference of the line of sight is calculated, and the position of the line of sight of the observer who looks into the viewfinder of the camera is calculated using the equation (5), and the line of sight information is used to adjust the focus or exposure of the taking lens. Used for control.
【0017】[0017]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、撮影
者の視線方向/座標は、照明用の赤外発光ダイオード
(以下「IRED」と称する)の角膜反射像(「プルキ
ニエ像」、以下「P像」と称する)と、眼球像中の瞳孔
の位置関係から算出することができる。この具体的な検
出方式は本出願人による特願平3−121098号に開
示されている。As described above, the line-of-sight direction / coordinate of the photographer is determined by the corneal reflection image (“Purkinje image”, hereinafter referred to as “IRED”) of the infrared light emitting diode (hereinafter referred to as “IRED”) for illumination. P image), and can be calculated from the positional relationship of the pupils in the eyeball image. This specific detection method is disclosed in Japanese Patent Application No. 3-121098 filed by the present applicant.
【0018】P像はIREDの角膜反射像であるから、
眼球像全体の中では輝度が高く、またその像はIRED
のチップ発光面の反射像であるから、その大きさも極く
小さいものである。従って、その特徴を利用すれば眼球
像信号からP像を抽出することができる。具体的には、
眼球像信号中のある画素の輝度値が所定値以上あり、か
つその画素と周辺の画素の輝度差が所定以上ある場合
に、その画素(あるいはその画素を含めた周辺画素領
域)をP像の候補とするようにしている。Since the P image is a corneal reflection image of the IRED,
The brightness is high in the whole eyeball image, and the image is IRED
Since this is a reflection image of the chip light emitting surface, the size thereof is also extremely small. Therefore, a P image can be extracted from the eyeball image signal by using the feature. In particular,
When the luminance value of a certain pixel in the eyeball image signal is equal to or greater than a predetermined value and the luminance difference between the pixel and a peripheral pixel is equal to or more than a predetermined value, the pixel (or a peripheral pixel area including the pixel) is regarded as a P image. I try to be a candidate.
【0019】さらに、カメラと眼球の距離を検出するた
めにIREDは2個1組で点灯し、P像はペアで用いる
ようにしているから、P像ペアの候補が複数あるときに
は、適切な間隔を持つP像ペアを選択するようにしてい
る。Further, in order to detect the distance between the camera and the eyeball, the IREDs are turned on in pairs, and the P images are used in pairs. Is selected.
【0020】図1のように、高輝度部分が図中(52
a,52b)の1組しかない場合には、先に述べた条件
でもって、この高輝度部分が正しいP像であることが容
易に検出できる。As shown in FIG. 1, the high luminance portion is indicated by (52) in the figure.
If there is only one set of a, 52b), it can be easily detected that the high-luminance portion is a correct P image under the conditions described above.
【0021】ところが、図2のように高輝度部分が複数
組ある場合には、前述の条件だけでは正しいP像を誤選
択してしまう場合がしばしば起こり、視線検出にとって
非常に都合は悪い。However, when there are a plurality of sets of high-luminance portions as shown in FIG. 2, a correct P image is often erroneously selected only under the above conditions, which is very inconvenient for visual line detection.
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
の解決を目的とする。The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems.
【0023】即ち、請求項1に記載した発明は、眼球を
照明する照明手段と、前記照明手段にて照明された眼球
の画像を得るイメージセンサーと、前記イメージセンサ
ーで得た眼球画像から所定の条件を満たす部分を角膜反
射像候補として検出する角膜反射像候補検出手段と、前
記角膜反射像候補検出手段にて検出した角膜反射像候補
を用いて視線情報を演算する視線演算手段と、前記視線
演算手段により演算された視線情報が一定の基準を満た
しているか否かを判断する判断手段とを有し、前記判断
手段が前記視線情報は前記一定の基準を満たしていない
と判断する際には、前記角膜反射像候補検出手段が別の
角膜反射像候補を検出し、前記視線演算手段が再度視線
情報を演算することを特徴としている。That is, according to the first aspect of the present invention, there is provided an illuminating means for illuminating an eyeball, an image sensor for obtaining an image of the eyeball illuminated by the illuminating means, and a predetermined method based on the eyeball image obtained by the image sensor. A corneal reflection image candidate detecting means for detecting a portion satisfying the condition as a corneal reflection image candidate; a gaze calculating means for calculating gaze information using the corneal reflection image candidate detected by the corneal reflection image candidate detecting means; And determining means for determining whether or not the line-of-sight information calculated by the calculating means satisfies a certain standard.When the determining means determines that the line-of-sight information does not satisfy the certain standard, The corneal reflection image candidate detecting means detects another corneal reflection image candidate, and the sight line calculating means calculates sight line information again.
【0024】さらに、請求項4に記載した発明は、眼球
を照明する照明手段と、前記照明手段にて照明された眼
球の画像を得るイメージセンサーと、前記イメージセン
サーで得た眼球画像から所定の条件を満たす部分を角膜
反射像候補として複数検出する角膜反射像候補検出手段
と、前記角膜反射像候補検出手段にて検出した複数の角
膜反射像候補を用いて眼球の回転角を複数演算する視線
演算手段と、前記視線演算手段により演算された複数の
眼球の回転角の中から、最も小さい回転角を選択する選
択手段とを有することを特徴としている。Further, according to a fourth aspect of the present invention, there is provided an illuminating means for illuminating the eye, an image sensor for obtaining an image of the eye illuminated by the illuminating means, and a predetermined image from the eyeball image obtained by the image sensor. A corneal reflection image candidate detecting unit that detects a plurality of portions that satisfy the conditions as corneal reflection image candidates, and a line of sight that calculates a plurality of rotation angles of an eyeball using the plurality of corneal reflection image candidates detected by the corneal reflection image candidate detection unit. It is characterized by comprising a calculating means and a selecting means for selecting the smallest rotation angle from the plurality of rotation angles of the eyeball calculated by the visual line calculating means.
【0025】[0025]
【実施例】図3は本発明を一眼レフカメラに適用したと
きの実施例1の要部概略図を示す。FIG. 3 is a schematic view of a main part of a first embodiment when the present invention is applied to a single-lens reflex camera.
【0026】各図において、1は撮影レンズで便宜上2
枚のレンズで示したが、実際はさらに多数のレンズから
構成されている。2は主ミラーで、ファインダー系によ
る被写体像の観察状態と被写体像の撮影状態に応じて撮
影光路へ斜接されあるいは退去される。3はサブミラー
で、主ミラー2を透過した光束をカメラボディの下方の
後述する焦点検出装置6へ向けて反射する。In each figure, reference numeral 1 denotes a photographing lens for convenience.
Although shown with a single lens, it is actually composed of more lenses. Reference numeral 2 denotes a main mirror which is obliquely connected to or retracted from the photographing optical path according to the state of observation of the subject image by the viewfinder system and the state of photographing of the subject image. Reference numeral 3 denotes a sub-mirror, which reflects a light beam transmitted through the main mirror 2 toward a later-described focus detection device 6 below the camera body.
【0027】4はシャッター、5は感光部材で、銀塩フ
ィルムあるいはCCDやMOS型等の固体撮像素子ある
いはビディコン等の撮像管より成っている。Reference numeral 4 denotes a shutter and reference numeral 5 denotes a photosensitive member, which comprises a silver halide film, a solid-state image pickup device such as a CCD or MOS type, or an image pickup tube such as a vidicon.
【0028】6は焦点検出装置であり、結像面近傍に配
置されたフィールドレンズ6a,反射ミラー6b及び6
c,2次結像レンズ6d,絞り6e,複数のCCDから
なるラインセンサー6f等から構成されている。Reference numeral 6 denotes a focus detection device, which is a field lens 6a, reflection mirrors 6b and 6 disposed near the image plane.
c, a secondary imaging lens 6d, an aperture 6e, a line sensor 6f including a plurality of CCDs, and the like.
【0029】本実施例における焦点検出装置6は周知の
位相差方式を用いており、図4に示すように観察画面内
(ファインダー視野内)の複数の領域(5箇所)を測距
点として、該測距点が焦点検出可能となるように構成さ
れている。The focus detecting device 6 in the present embodiment uses a well-known phase difference method. As shown in FIG. 4, a plurality of areas (five places) in an observation screen (in the viewfinder field) are set as distance measuring points. The distance measuring point is configured to enable focus detection.
【0030】7は撮影レンズ1の予定結像面に配置され
たピント板、8はファインダー光路変更用のペンタプリ
ズム、9,10は各々観察画面内の被写体輝度を測定す
るための結像レンズと測光センサーである。結像レンズ
9はペンタダハプリズム8内の反射光路を介してピント
板7と測光センサー10を共役に関係付けている。Reference numeral 7 denotes a focusing plate arranged on a predetermined image forming plane of the photographing lens 1, 8 denotes a pentaprism for changing a finder optical path, 9 and 10 each denote an image forming lens for measuring the luminance of a subject in an observation screen. It is a photometric sensor. The imaging lens 9 conjugately connects the focusing plate 7 and the photometric sensor 10 via a reflection optical path in the penta roof prism 8.
【0031】次にペンタダハプリズム8の射出面後方に
は光分割器11aを備えた接眼レンズ11が配され、撮
影者眼15によるピント板7の観察に使用される。光分
割器11aは、例えば可視光を透過し赤外光を反射する
ダイクロイックミラーより成っている。Next, behind the exit surface of the penta roof prism 8, an eyepiece lens 11 having a light splitter 11a is arranged, and is used for observation of the focus plate 7 by a photographer's eye 15. The light splitter 11a is composed of, for example, a dichroic mirror that transmits visible light and reflects infrared light.
【0032】12は受光レンズ、14はCCD等の光電
素子列を2次元的に配したイメージセンサーで受光レン
ズ12に関して所定の位置にある撮影者眼15の瞳孔近
傍と共役になるように配置されている。13a〜13f
は各々照明光源であるところの赤外発光ダイオードであ
る。Reference numeral 12 denotes a light receiving lens, and reference numeral 14 denotes an image sensor having a two-dimensional array of photoelectric elements such as CCDs, which are arranged so as to be conjugate with the vicinity of the pupil of the photographer's eye 15 at a predetermined position with respect to the light receiving lens 12. ing. 13a-13f
Are infrared light emitting diodes, each of which is an illumination light source.
【0033】21は明るい被写体の中でも視認できる高
輝度のスーパーインポーズ用LEDで、発光された光は
投光用プリズム22を介し、主ミラー2で反射してピン
ト板7の表示部に設けた微小プリズムアレー7aで垂直
方向に曲げられ、ペンタプリズム8、接眼レンズ11を
通って撮影者眼15に達する。Reference numeral 21 denotes a high-intensity superimposing LED which can be visually recognized even in a bright subject. The emitted light is reflected by the main mirror 2 via a light projecting prism 22 and provided on a display portion of the focus plate 7. The light is bent in the vertical direction by the micro prism array 7 a and reaches the photographer's eye 15 through the pentaprism 8 and the eyepiece 11.
【0034】そこでピント板7の焦点検出領域に対応す
る複数の位置(測距点)にこの微小プリズムアレイ7a
を枠状に形成し、これを各々に対応した5つのスーパー
インポーズ用LED21(各々をLED−L1,LED
−L2,LED−C,LED−R1,LED−R2とす
る)によって照明する。The micro prism array 7a is located at a plurality of positions (ranging points) corresponding to the focus detection area of the focus plate 7.
Are formed in the shape of a frame, and each of them is provided with five superimposing LEDs 21 (each LED-L1, LED
-L2, LED-C, LED-R1, LED-R2).
【0035】これによって図3に示したファインダー視
野から分かるように、各々の測距点マーク200,20
1,202,203,204がファインダー視野内で光
り、焦点検出領域(測距点)を表示させることができる
ものである(以下これをスーパーインポーズ表示とい
う)。Thus, as can be seen from the finder field of view shown in FIG.
Reference numerals 1, 202, 203, and 204 illuminate in the finder visual field to display a focus detection area (distance measurement point) (hereinafter, this is referred to as a superimposed display).
【0036】23はファインダー視野領域を形成する視
野マスク。24はファインダー視野外に撮影情報を表示
するためのファインダー内LCDで、照明用LED(F
−LED)25によって照明されている。Reference numeral 23 denotes a visual field mask for forming a finder visual field area. Reference numeral 24 denotes an LCD in the finder for displaying photographing information outside the finder field of view.
-LED) 25.
【0037】LCD24を透過した光は三角プリズム2
6によってファインダー視野内に導かれ、図4の207
で示したようにファインダー視野外に表示され、撮影者
は撮影情報を知ることができる。The light transmitted through the LCD 24 is transmitted to the triangular prism 2
The light is guided into the field of view of the finder by the reference numeral 6 and 207 in FIG.
Are displayed outside the finder field of view, as shown by, so that the photographer can know the photographing information.
【0038】31は撮影レンズ1内に設けた絞り、32
は後述する絞り駆動回路111を含む絞り駆動装置、3
3はレンズ駆動用モーター、34は駆動ギヤ等からなる
レンズ駆動部材、35はフォトカプラーでレンズ駆動部
材34に連動するパルス板36の回転を検知してレンズ
焦点調節回路110に伝えている。焦点調節回路110
は、この情報とカメラ側からのレンズ駆動量の情報に基
づいてレンズ駆動用モーターを所定量駆動させ、撮影レ
ンズ1を合焦位置に移動させるようになっている。37
は公知のカメラとレンズとのインターフェイスとなるマ
ウント接点である。Reference numeral 31 denotes an aperture provided in the taking lens 1;
A diaphragm driving device including a diaphragm driving circuit 111 described later;
Reference numeral 3 denotes a lens driving motor, reference numeral 34 denotes a lens driving member including a driving gear and the like, and reference numeral 35 denotes a photocoupler which detects rotation of a pulse plate 36 interlocked with the lens driving member 34 and transmits the rotation to a lens focus adjustment circuit 110. Focus adjustment circuit 110
The lens drive motor is driven by a predetermined amount based on this information and the information on the lens drive amount from the camera side, and the photographing lens 1 is moved to the in-focus position. 37
Reference numeral denotes a mounting contact which serves as an interface between a known camera and a lens.
【0039】図5は本発明のカメラに内蔵された電気回
路図の説明図である。図3と同一のものは同一番号をつ
けている。FIG. 5 is an explanatory diagram of an electric circuit diagram built in the camera of the present invention. The same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.
【0040】カメラ本体に内蔵されたマイクロコンピュ
ータの中央処理装置(以下CPU)100には視線検出
回路101、測光回路102、自動焦点検出回路10
3、信号入力回路104、LCD駆動回路105、LE
D駆動回路106、IRED駆動回路107、シャッタ
ー制御回路108、モーター制御回路109が接続され
ている。又、撮影レンズ内に配置された焦点調節回路1
10、絞り駆動回路111とは図3で示したマウント接
点37を介して信号の伝達がなされる。A central processing unit (hereinafter referred to as a CPU) 100 of a microcomputer built in the camera body includes a line-of-sight detection circuit 101, a photometry circuit 102, and an automatic focus detection circuit 10.
3. Signal input circuit 104, LCD drive circuit 105, LE
A D drive circuit 106, an IRED drive circuit 107, a shutter control circuit 108, and a motor control circuit 109 are connected. Also, a focus adjustment circuit 1 disposed in the taking lens
10. Signals are transmitted to the aperture drive circuit 111 via the mount contacts 37 shown in FIG.
【0041】CPU100に付随したEEPROM10
0aは記憶手段としての視線の個人差を補正する視線補
正データの記憶機能を有している。EEPROM 10 attached to CPU 100
Reference numeral 0a has a storage function of a line of sight correction data for correcting an individual difference in line of sight as storage means.
【0042】視線検出回路101は、イメージセンサー
14(CCD−EYE)からの眼球像の出力をA/D変
換し、この像情報をCPU100に送信する。CPU1
00は後述するように視線検出に必要な眼球像の各特徴
点を所定のアルゴリズムに従って抽出し、さらに各特徴
点の位置から撮影者の視線を算出する。The line-of-sight detection circuit 101 A / D converts the output of the eyeball image from the image sensor 14 (CCD-EYE), and transmits this image information to the CPU 100. CPU1
In step 00, each feature point of the eyeball image necessary for eye gaze detection is extracted according to a predetermined algorithm, and the gaze of the photographer is calculated from the position of each feature point.
【0043】測光回路102は測光センサー10からの
出力を増幅後、対数圧縮、A/D変換し、各センサーの
輝度情報としてCPU100に送られる。測光センサー
10は図4に示したファインダー視野内の左側測距点2
00,201を含む左領域210を測光するSPC−L
と中央の測距点202を含む中央領域211を測光する
SPC−Cと右側の測距点203,204を含む右側領
域212を測光するSPC−Rとこれらの周辺領域21
3を測光するSPC−Aとの4つの領域を測光するフォ
トダイオードから構成されている。The photometric circuit 102 amplifies the output from the photometric sensor 10, performs logarithmic compression and A / D conversion, and sends it to the CPU 100 as luminance information of each sensor. The photometric sensor 10 is located at the left ranging point 2 in the viewfinder visual field shown in FIG.
SPC-L for metering the left area 210 including 00 and 201
SPC-C for metering a central area 211 including a center ranging point 202, an SPC-R for metering a right area 212 including right ranging points 203 and 204, and their peripheral areas 21.
It is composed of SPC-A for photometry 3 and photodiodes for photometry in four regions.
【0044】図5のラインセンサー6fは前述の図4に
示すように画面内の5つの測距点200〜204に対応
した5組のラインセンサーCCD−L2,CCD−L
1,CCD−C,CCD−R1,CCD−R2から構成
される公知のCCDラインセンサーである。The line sensor 6f shown in FIG. 5 has five sets of line sensors CCD-L2 and CCD-L corresponding to the five ranging points 200 to 204 in the screen as shown in FIG.
1, a known CCD line sensor composed of CCD-C, CCD-R1, and CCD-R2.
【0045】自動焦点検出回路103は、これらライン
センサー6fから得た電圧をA/D変換し、CPU10
0に送る。SW−1はレリーズ釦41の第一ストローク
でONし、測光、AF、視線検出動作等を開始するスイ
ッチ、SW−2はレリーズ釦の第二ストロークでONす
るレリーズスイッチ、SW−AELはAEロック釦43
を押すことによってONするAEロックスイッチ、SW
−DIAL1とSW−DIAL2は、不図示の電子ダイ
ヤル内に設けたダイヤルスイッチで信号入力回路104
のアップダウンカウンターに入力され、電子ダイヤルの
回転クリック量をカウントする。The automatic focus detection circuit 103 A / D converts the voltage obtained from the line sensor 6f, and
Send to 0. SW-1 is a switch that is turned on by the first stroke of the release button 41 to start photometry, AF, line-of-sight detection operation, etc., SW-2 is a release switch that is turned on by the second stroke of the release button, and SW-AEL is an AE lock. Button 43
AE lock switch, which is turned on by pressing, SW
-DIAL1 and SW-DIAL2 are signal input circuits 104 by dial switches provided in an electronic dial (not shown).
Is input to the up / down counter of the electronic dial and counts the amount of rotation click of the electronic dial.
【0046】105は液晶表示素子LCDを表示駆動さ
せるための公知のLCD駆動回路で、CPU100から
の信号に従い絞り値、シャッター秒時、設定した撮影モ
ード等の表示をモニター用LCD42とファインダー内
LCD24の両方に同時に表示させることができる。L
ED駆動回路106は照明用LED(F−LED)25
とスーパーインポーズ用LED21を点灯、点滅制御す
る。IRED駆動回路107は赤外発光ダイオード(I
RED1〜6)13a〜13fを状況に応じて選択的に
点灯させる。Reference numeral 105 denotes a well-known LCD drive circuit for driving the liquid crystal display element LCD to display the aperture value, the shutter time, the set photographing mode, and the like according to the signal from the CPU 100. Both can be displayed at the same time. L
The ED drive circuit 106 is an illumination LED (F-LED) 25
And superimpose LED 21 are turned on and off. The IRED drive circuit 107 includes an infrared light emitting diode (I
RED1 to 6) 13a to 13f are selectively turned on according to the situation.
【0047】シャッター制御回路108は通電すると先
幕を走行させるマグネットMG−1と、後幕を走行させ
るマグネットMG−2を制御し、感光部材に所定光量を
露光させる。モーター制御回路109はフィルムの巻き
上げ、巻戻しを行なうモーターM1と主ミラー2及びシ
ャッター4のチャージを行なうモーターM2を制御する
ためのものである。これらシャッター制御回路108、
モーター制御回路109によって一連のカメラのレリー
ズシーケンスが動作する。When energized, the shutter control circuit 108 controls the magnet MG-1 for running the front curtain and the magnet MG-2 for running the rear curtain to expose the photosensitive member with a predetermined amount of light. The motor control circuit 109 controls a motor M1 for winding and rewinding the film and a motor M2 for charging the main mirror 2 and the shutter 4. These shutter control circuits 108,
A series of camera release sequences is operated by the motor control circuit 109.
【0048】次に、視線検出装置を有したカメラの動作
のフローチャートを図6に示し、これらをもとに以下説
明する。Next, FIG. 6 shows a flowchart of the operation of the camera having the visual axis detection device, and the following description will be made based on these flowcharts.
【0049】不図示のモードダイヤルを回転させてカメ
ラを不作動状態から所定の撮影モードに設定すると(本
実施例ではシャッター優先AEに設定された場合をもと
に説明する)カメラの電源がONされ(#100)、C
PU100の視線検出に使われる変数がリセットされ
る。When the mode dial (not shown) is rotated to set the camera from a non-operation state to a predetermined photographing mode (this embodiment will be described based on the case where the shutter priority AE is set). (# 100), C
The variables used for the eye gaze detection of the PU 100 are reset.
【0050】そしてカメラはレリーズ釦41が押し込ま
れてスイッチSW1がONされるまで待機する(#10
2)。レリーズ釦41が押し込まれスイッチSW1がO
Nされたことを信号入力回路104が検知すると、CP
U100は視線検出回路101に確認する(#10
3)。The camera stands by until the release button 41 is pressed and the switch SW1 is turned on (# 10).
2). Release button 41 is pushed in and switch SW1 is turned O
When the signal input circuit 104 detects that N
U100 checks with the line-of-sight detection circuit 101 (# 10
3).
【0051】この時、視線禁止モードに設定されていた
ら、視線検出は実行せずにすなわち視線情報を用いずに
測距点自動選択サブルーチン(#116)によって特定
の測距点を選択する。この測距点において自動焦点検出
回路103は焦点検出動作を行なう(#107)。At this time, if the line-of-sight prohibition mode is set, a specific distance measuring point is selected by the distance measuring point automatic selection subroutine (# 116) without executing line-of-sight detection, that is, without using line-of-sight information. At this distance measuring point, the automatic focus detection circuit 103 performs a focus detection operation (# 107).
【0052】このように視線情報を用いずに測距点選択
を行う撮影モード(視線禁止自動焦点撮影モード)と視
線情報を用いて測距点選択を行う撮影モード(視線自動
焦点撮影モード)の両方を備え、視線禁止モードに設定
するかどうかで撮影者が任意に選択できるようになって
いる。As described above, the photographing mode in which the focus detection point is selected without using the line-of-sight information (the line-of-sight prohibition automatic focus photographing mode) and the photographing mode in which the distance measurement point is selected using the line-of-sight information (the line of sight automatic focus photographing mode) Both are provided, and the photographer can arbitrarily select whether or not to set the gaze prohibition mode.
【0053】尚、測距点自動選択のアルゴリズムとして
はいくつかの方法が考えられるが、中央測距点に重み付
けを置いた近点優先アルゴリズムが有効であり、ここで
は本発明に直接関係がないので説明は省略する。Although several methods can be considered as an algorithm for automatic selection of the ranging points, a near-point priority algorithm in which weights are assigned to the central ranging points is effective, and is not directly related to the present invention. Therefore, the description is omitted.
【0054】そして視線検出モードに設定されている場
合には視線検出を実行する(#104)。この時LED
駆動回路106は照明用LED(F−LED)25を点
灯させ、LCD駆動回路105はファインダー内LCD
24の視線入力マーク78を点灯させ、ファインダー画
面外207で撮影者はカメラが視線検出を行なっている
状態であることを確認することができるようになってい
る。If the visual axis detection mode is set, visual axis detection is executed (# 104). At this time LED
The drive circuit 106 turns on the illumination LED (F-LED) 25, and the LCD drive circuit 105 controls the LCD in the finder.
The gaze input mark 78 is turned on so that the photographer can confirm that the camera is performing gaze detection outside the viewfinder screen 207.
【0055】ここで視線検出回路101において検出さ
れた視線はピント板7上の注視点座標に変換される。C
PU100は該注視点座標に近接した測距点を選択し、
LED駆動回路106に信号を送信してスーパーインポ
ーズ用LED21を用いて前記測距点マークを点滅表示
させる(#105)。Here, the line of sight detected by the line of sight detection circuit 101 is converted into coordinates of the gazing point on the focusing screen 7. C
PU 100 selects a ranging point close to the gazing point coordinates,
A signal is transmitted to the LED drive circuit 106 to blink the distance measuring point mark using the superimposing LED 21 (# 105).
【0056】撮影者が該撮影者の視線によって選択され
た測距点が表示されたのを見て、その測距点が正しくな
いと認識してレリーズ釦41から手を離しスイッチSW
1をOFFすると(#106)、カメラはスイッチSW
1がONされるまで待機する(#102)。When the photographer sees that the distance measuring point selected by the photographer's line of sight is displayed, recognizes that the distance measuring point is incorrect, and releases the release button 41 to release the switch SW.
When 1 is turned off (# 106), the camera
It waits until 1 is turned on (# 102).
【0057】このように視線情報によって測距点が選択
されたことをファインダー視野内の測距点マークを点滅
表示させて撮影者に知らせるようになっているので撮影
者は意志どうりに選択されたかどうか確認することがで
きる。As described above, the distance measuring point mark in the viewfinder field of view is blinked and displayed to notify the photographer that the distance measuring point has been selected based on the line of sight information. You can check if it is.
【0058】又、撮影者が視線によって選択された測距
点が表示されたのを見て、引続きスイッチSW1をON
し続けたならば(#106)、自動焦点検出回路103
は検出された視線情報を用いて1つ以上の測距点の焦点
検出を実行する(#107)。After the photographer has displayed the distance measuring point selected by his / her line of sight, the switch SW1 is subsequently turned on.
If it continues (# 106), the automatic focus detection circuit 103
Performs focus detection at one or more distance measuring points using the detected line-of-sight information (# 107).
【0059】ここで選択された測距点が測距不能である
かを判定し(#108)、不能であればCPU100は
LCD駆動回路105に信号を送ってファインダー内L
CD24の合焦マークを点滅させ、測距がNG(不能)
であることを撮影者に警告し(#118)、SW1が離
されるまで続ける(#119)。Here, it is determined whether or not the selected distance measuring point cannot be measured (# 108). If the distance cannot be measured, the CPU 100 sends a signal to the LCD drive circuit 105 to send the signal in the finder.
The focus mark on the CD24 flashes and the distance measurement is NG (impossible)
Is warned to the photographer (# 118), and the operation is continued until SW1 is released (# 119).
【0060】測距が可能であり、所定のアルゴリズムで
選択された測距点の焦点調節状態が合焦でなければ(#
109)、CPU100はレンズ焦点調節回路110に
信号を送って所定量撮影レンズ1を駆動させる(#11
7)。レンズ駆動後自動焦点検出回路103は再度焦点
検出を行ない(#107)、撮影レンズ1が合焦してい
るか否かの判定を行なう(#109)。If distance measurement is possible and the focus adjustment state of the distance measurement point selected by a predetermined algorithm is not in focus (#
109), the CPU 100 sends a signal to the lens focus adjustment circuit 110 to drive the photographing lens 1 by a predetermined amount (# 11).
7). After driving the lens, the automatic focus detection circuit 103 performs focus detection again (# 107), and determines whether or not the photographing lens 1 is in focus (# 109).
【0061】所定の測距点において撮影レンズ1が合焦
していたならば、CPU100はLCD駆動回路105
に信号を送ってファインダー内LCD24の合焦マーク
を点灯させるとともに、LED駆動回路106にも信号
を送って合焦している測距点201に合焦表示させる
(#110)。If the photographing lens 1 is in focus at a predetermined distance measuring point, the CPU 100
, The focus mark on the LCD 24 in the finder is turned on, and a signal is also sent to the LED drive circuit 106 to display the in-focus distance measuring point 201 in focus (# 110).
【0062】この時、前記視線によって選択された測距
点の点滅表示は消灯するが合焦表示される測距点と前記
視線によって選択された測距点とは一致する場合が多い
ので、合焦したことを撮影者に認識させるために合焦測
距点は点灯状態に設定される。合焦した測距点がファイ
ンダー内に表示されたのを撮影者が見て、その測距点が
正しくないと認識してレリーズ釦41から手を離しスイ
ッチSW1をOFFすると(#111)、引続きカメラ
はスイッチSW1がONされるまで待機する(#10
2)。At this time, the blinking display of the distance measuring point selected by the line of sight is turned off, but the distance measuring point displayed by focusing often coincides with the distance measuring point selected by the line of sight. The focusing distance measuring point is set to a lighting state so that the photographer can recognize that the subject is in focus. The photographer observes that the focused ranging point is displayed in the viewfinder, recognizes that the ranging point is not correct, releases the release button 41, and turns off the switch SW1 (# 111). The camera waits until the switch SW1 is turned on (# 10
2).
【0063】又、撮影者が合焦表示された測距点を見
て、引続きスイッチSW1をONし続けたならば(#1
11)、CPU100は測光回路102に信号を送信し
て測光を行なわせる(#112)。この時合焦した測距
点を含む測光領域210〜213に重み付けを行なった
露出値が演算される。Further, if the photographer looks at the focusing point displayed in focus and continues to turn on the switch SW1 (# 1).
11), the CPU 100 transmits a signal to the photometric circuit 102 to perform photometry (# 112). At this time, a weighted exposure value is calculated for the photometric regions 210 to 213 including the focused distance measuring point.
【0064】更にレリーズ釦41が押し込まれてスイッ
チSW2がONされているかどうかの判定を行ない(#
113)、スイッチSW2がOFF状態であれば再びス
イッチSW1の状態の確認を行なう(#111)。又、
スイッチSW2がONされたならばCPU100はシャ
ッター制御回路108、モーター制御回路109、絞り
駆動回路111にそれぞれ信号を送信する。Further, it is determined whether or not the release button 41 is depressed and the switch SW2 is turned on (#
113) If the switch SW2 is OFF, the state of the switch SW1 is confirmed again (# 111). or,
When the switch SW2 is turned on, the CPU 100 transmits a signal to each of the shutter control circuit 108, the motor control circuit 109, and the aperture driving circuit 111.
【0065】まずM2に通電し主ミラー2をアップさ
せ、絞り31を絞り込んだ後、MG1に通電しシャッタ
ー4の先幕を開放する。絞り31の絞り値及びシャッタ
ー4のシャッタースピードは、前記測光回路102にて
検知された露出値とフィルム5の感度から決定される。
所定のシャッター秒時(例えば1/250秒)経過後M
G2に通電し、シャッター4の後幕を閉じる。フィルム
5への露光が終了すると、M2に再度通電し、ミラーダ
ウン、シャッターチャージを行なうとともにM1にも通
電し、フィルムのコマ送りを行ない、一連のシャッター
レリーズシーケンスの動作が終了する(#114)。そ
の後、カメラは再びスイッチSW1がONされるまで待
機する(#102)。First, power is supplied to M2 to raise the main mirror 2 and the aperture 31 is stopped down. Then, power is supplied to MG1 to open the front curtain of the shutter 4. The aperture value of the aperture 31 and the shutter speed of the shutter 4 are determined from the exposure value detected by the photometric circuit 102 and the sensitivity of the film 5.
M after a lapse of a predetermined shutter time (for example, 1/250 second)
G2 is energized to close the rear curtain of shutter 4. When the exposure of the film 5 is completed, power is supplied to M2 again, mirror down and shutter charging are performed, and power is also supplied to M1 to advance the film, thereby completing a series of shutter release sequence operations (# 114). . Thereafter, the camera waits until the switch SW1 is turned on again (# 102).
【0066】図7、図8は本発明の視線検出のフローチ
ャートである。FIG. 7 and FIG. 8 are flow charts of gaze detection according to the present invention.
【0067】前述のように視線検出回路101はCPU
100より信号を受け取ると視線検出を実行する(#1
04)。As described above, the line-of-sight detection circuit 101 is a CPU
When a signal is received from 100, gaze detection is performed (# 1)
04).
【0068】先ずCPU100は撮影者の眼を照明する
ための赤外発光ダイオード(IRED)13a〜13f
の内から適切な組み合わせのIREDを選んで点灯する
(#201)。IREDの選択は不図示の姿勢スイッチ
によりカメラが横位置か縦位置か、あるいは撮影者が眼
鏡をかけているか否かによってなされる。First, the CPU 100 executes infrared light emitting diodes (IRED) 13a to 13f for illuminating the photographer's eyes.
, An appropriate combination of IREDs is selected and turned on (# 201). Selection of the IRED is made by a posture switch (not shown) depending on whether the camera is in the horizontal position or the vertical position, or whether the photographer wears glasses.
【0069】次にイメージセンサ14を所定の蓄積時間
で電荷蓄積を行う(#202)。蓄積が終了するとそれ
とともにIREDも消灯される(#203)。Next, charge is stored in the image sensor 14 for a predetermined storage time (# 202). When the accumulation is completed, the IRED is also turned off (# 203).
【0070】CPU100は蓄積の終了したイメージセ
ンサ14から撮影者の眼球像を読み出すと同時に、逐次
的にP像や瞳孔部の特徴抽出の処理を行う(#20
4)。具体的な方法は本出願人によって特願平3−12
19098号に詳述されているので、ここでの詳細な説
明は省略する。The CPU 100 reads the eyeball image of the photographer from the image sensor 14 for which the accumulation has been completed, and at the same time, sequentially performs the process of extracting the P image and the feature of the pupil (# 20).
4). The specific method is disclosed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 3-12 / 1993.
Since it is described in detail in Japanese Patent No. 19098, detailed description here is omitted.
【0071】さて、眼球像全体の読み出しが終わり、複
数のP像、瞳孔の特徴抽出が完了した後は、これらの情
報に基づいて一組のP像位置を検出する(#205)。
先にも述べたようにP像は眼球照明用IREDの角膜反
射像であるから、像信号中には光強度の強い輝点として
現われるため、その特徴をもって1組のP像を検出し、
その位置(xd′,yd′),(xe′,ye′)を求
めることが出来る。図1に示したような眼球像の場合は
P像らしき輝点は1組しかないのでその検出は容易であ
るが、図2に示したように撮影者のかけている眼鏡に起
因するゴーストが発生している場合には、正しいP像の
ペアを検出することをしばしば失敗することがある。P
像であることを認識するには輝点条件以外にも、ペアと
なすP像間の間隔、あるいは輝点のセンサ上での大きさ
も条件に加えることが望ましい。なぜなら眼鏡によるゴ
ーストは一般に輝点が大きく存在するからである。After the reading of the entire eyeball image is completed and the extraction of a plurality of P images and pupil features is completed, a set of P image positions is detected based on the information (# 205).
As described above, since the P image is a corneal reflection image of the IRED for eyeball illumination, it appears in the image signal as a bright spot having a high light intensity.
The positions (xd ', yd') and (xe ', ye') can be obtained. In the case of an eyeball image as shown in FIG. 1, there is only one set of luminescent spots that seem to be a P image, so that its detection is easy. However, as shown in FIG. If so, it can often fail to detect the correct P image pair. P
In order to recognize that the image is an image, it is desirable to add the interval between the P images forming a pair or the size of the bright spot on the sensor in addition to the bright spot condition. This is because ghosts caused by glasses generally have large bright spots.
【0072】ともかく、一組のP像ペアが(#205)
にて決定できれば、次に瞳孔中心(xc′,yc′)及
び瞳孔径(rc)の検出を行う(#206)。In any case, one P image pair is (# 205)
Then, the pupil center ( xc ', yc' ) and the pupil diameter ( rc ) are detected (# 206).
【0073】撮影者の眼球像の中からP像位置と瞳孔が
検出できれば撮影者の視線方向あるいはファインダ上で
の座標を式(5)から算出することができる(#20
7)。If the position of the P image and the pupil can be detected from the eyeball image of the photographer, the direction of the line of sight of the photographer or the coordinates on the finder can be calculated from equation (5) (# 20).
7).
【0074】図8において、次にCPU100は検出し
た視線の結果が使用可能かどうかの判定を行う(#20
8)。具体的には検出した眼球の回転角が横/縦方向と
もに異常に大きくないかどうかを判定する。撮影者が通
常にファインダをのぞいている限りあまりに大きな回転
角とするはずがないからであり、回転角が所定以上(例
えば20°程度)大きく算出された場合にはP像を誤検
出したおそれがある、と考えるわけである。尚、この判
定基準は、回転角だけでなく注視点が視野座標の内か外
であるかを判定基準としてもよい。In FIG. 8, next, the CPU 100 determines whether or not the result of the detected line of sight is usable (# 20).
8). Specifically, it is determined whether the detected rotation angle of the eyeball is not abnormally large in both the horizontal and vertical directions. This is because the rotation angle should not be too large as long as the photographer normally looks through the viewfinder. If the rotation angle is calculated to be larger than a predetermined value (for example, about 20 °), the P image may be erroneously detected. I think there is. The criterion may be not only the rotation angle but also whether the gazing point is inside or outside the visual field coordinates.
【0075】検出結果がOKならば「視線検出成功」と
見なし(#209)視線検出のルーチンをリターンする
(#210)。If the detection result is OK, it is regarded that "the line of sight has been detected successfully"(# 209), and the routine of line of sight detection is returned (# 210).
【0076】検出結果が正常でない場合には、P像ペア
を誤選択した可能性があるとして、別のP像ペアがある
かどうかを調べてみる(#211)。図2のような眼球
像の場合、P像のペアとしては、(52a,52b),
(53a,53b),(54a,54b)の3組があ
る。もちろん、正しいP像のペアは(52a,52b)
であり、(53a,53b),(54a,54b)のペ
アは眼鏡によるゴーストである。(52a,52b)の
P像ペアが最初から選択されている場合は正しい検出結
果を与えるが、最初に(53a,53b)のペアが選択
されて視線検出を行うと検出結果が正常でなくなる。そ
こで、図2の例のようにP像ペアの候補が複数あれば他
のP像ペアを選択して(#212)、再度視線検出を試
みる(T1)。If the detection result is not normal, it is determined that there is a possibility that the P image pair has been erroneously selected, and it is checked whether another P image pair exists (# 211). In the case of an eyeball image as shown in FIG. 2, pairs of P images are (52a, 52b),
There are three sets (53a, 53b) and (54a, 54b). Of course, the correct P image pair is (52a, 52b)
And the pair of (53a, 53b) and (54a, 54b) is a ghost with glasses. If the P image pair of (52a, 52b) is selected from the beginning, a correct detection result is given. However, if the (53a, 53b) pair is selected first and gaze detection is performed, the detection result becomes abnormal. Therefore, if there are a plurality of P image pair candidates as in the example of FIG. 2, another P image pair is selected (# 212), and the eye gaze detection is attempted again (T1).
【0077】図1のようにそもそもP像ペアが1組しか
ない場合には仮にそれが正しくないP像ペアであったと
しても、別のペアを選択し直すことは不可能なので、そ
の場合には「視線検出失敗」と見なし(#213)、視
線検出のルーチンをリターンする(#214)。If there is only one P image pair in the first place as shown in FIG. 1, even if it is an incorrect P image pair, it is impossible to select another pair again. Regards the "line-of-sight detection failure"(# 213), and returns to the line-of-sight detection routine (# 214).
【0078】以上説明してきた実施例では、最初に選択
したP像ペアに基づいて算出した視線の結果が正常であ
れば、そこで処理を終了し、そうでない場合に別のP像
ペアを再選択するようにし、結果が正常になった時点で
視線検出の処理は終了するようにしている。In the embodiment described above, if the result of the line of sight calculated based on the initially selected P image pair is normal, the processing is terminated there, otherwise, another P image pair is reselected. Then, when the result becomes normal, the processing of gaze detection ends.
【0079】しかし、P像ペアの候補が複数ある場合、
特にメガネによるゴーストが真のP像のごく近傍に存在
している場合では、そのゴーストをP像として視線算出
を行うと程々の結果を呈し、それで処理が終了となって
しまうことも起こり得る。However, when there are a plurality of P image pair candidates,
In particular, when a ghost caused by glasses exists very close to the true P image, performing a line-of-sight calculation using the ghost as a P image will give a moderate result, and the processing may be terminated.
【0080】そこで、本発明の第2の実施例では、総て
のP像ペア候補で一通り視線の算出を実行し、その結果
の内から最も確からしい結果を採用するような処理方法
を提案している。Therefore, the second embodiment of the present invention proposes a processing method in which gaze calculation is performed for all P image pair candidates, and the most probable result is adopted from the results. are doing.
【0081】図9に第2の実施例のフローチャートを示
す。FIG. 9 shows a flowchart of the second embodiment.
【0082】図7のステップ#207にて視線の算出が
終了すると、ステップ#220へ移行し、すべてのP像
ペア候補について視線算出が終了したかどうかを判定す
る。図1に示したような眼球像の例ではP像ペアは1組
しかないので、1回で計算は終了し、その結果をもって
最終結果とし(#222)、視線計算のルーチンをリタ
ーンする(#223)。When the calculation of the line of sight is completed in step # 207 of FIG. 7, the process proceeds to step # 220, and it is determined whether or not the calculation of the line of sight has been completed for all the P image pair candidates. In the example of the eyeball image as shown in FIG. 1, there is only one P image pair, so the calculation is completed once, the result is set as the final result (# 222), and the routine of the eye-gaze calculation is returned (# 222). 223).
【0083】図2に示したような眼球像の例ではP像ペ
アは3組あることになるので(実際には拡がりの大きい
高輝度領域はゴーストと見なして最初に排斥されて、そ
もそもP像ペア候補に入らないようにすべきであるが、
ここでは説明のため図2の眼球像の例では3組のP像ペ
ア候補があるものとする)、最初に選択したP像ペアで
の視線の結果が仮に良好なものであったとしても、別の
P像ペアを再設定し(#221)、再び視線の算出処理
を行わせる。In the example of an eyeball image as shown in FIG. 2, there are three pairs of P images. (In fact, a high-brightness area having a large spread is regarded as a ghost and is first rejected. You should not be a candidate for a pair,
Here, for the sake of explanation, it is assumed that there are three P image pair candidates in the example of the eyeball image in FIG. 2). Even if the result of the line of sight of the initially selected P image pair is good, Another P image pair is reset (# 221), and the line-of-sight calculation process is performed again.
【0084】3つのP像ペアでの計算が終了すると、そ
れらの結果の中から最も確からしい視線結果を採用する
(#222)。具体的には各P像ペアでの検出眼球回転
角の内、最も角度の小さい結果を採用するという方法が
現実的である。そして、最終的な視線の結果が採用され
れば視線検出ルーチンをリターンする(#223)。When the calculation is completed for the three P image pairs, the most probable gaze result is adopted from the results (# 222). Specifically, a method of employing the result with the smallest angle among the detected eyeball rotation angles in each P image pair is realistic. Then, if the final result of the line of sight is adopted, the line of sight detection routine is returned (# 223).
【0085】[0085]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
角膜反射像以外の高輝度部分を用いた誤った視線検出演
算結果を排除することができ、より正確な視線検出が可
能となる。As described above, according to the present invention,
An incorrect gaze detection calculation result using a high-luminance portion other than the corneal reflection image can be eliminated, and more accurate gaze detection can be performed.
【図1】ごく通常の撮影者の眼球像を示す図FIG. 1 is a diagram showing a normal photographer's eyeball image;
【図2】メガネを装着した撮影者の眼球像を示す図FIG. 2 is a diagram showing an eyeball image of a photographer wearing glasses.
【図3】本発明を一眼レフカメラに適用した実施例1の
要部概略図FIG. 3 is a schematic view of a main part of a first embodiment in which the present invention is applied to a single-lens reflex camera.
【図4】図3のファインダー視野内の説明図FIG. 4 is an explanatory diagram in the viewfinder field of FIG. 3;
【図5】本発明に係る光学装置の電気回路図FIG. 5 is an electric circuit diagram of the optical device according to the present invention.
【図6】図6の動作のフローチャートFIG. 6 is a flowchart of the operation in FIG. 6;
【図7】本発明に係る視線検出のフローチャートFIG. 7 is a flowchart of gaze detection according to the present invention.
【図8】本発明に係る視線検出のフローチャート(第1
の実施例)FIG. 8 is a flow chart of gaze detection according to the present invention (first embodiment)
Example)
【図9】本発明に係る視線検出のフローチャート(第2
の実施例)FIG. 9 is a flow chart of eye gaze detection according to the present invention (second example).
Example)
【図10】従来の視線検出方法の原理説明図FIG. 10 is a diagram illustrating the principle of a conventional gaze detection method.
1 撮影レンズ 2 主ミラー 6 焦点検出装置 6f イメージセンサー 7 ピント板 10 測光センサー 11 接眼レンズ 13 赤外発光ダイオード(IRED) 14 イメージセンサー(CCD−EYE) 15 眼球 16 角膜 17 虹彩 21 スーパーインポーズ用LED 24 ファインダー内LCD 25 照明用LED 31 絞り 50 眼球の白目部分 51 眼球の瞳孔部分 100 CPU 101 視線検出回路 103 焦点検出回路 104 信号入力回路 105 LCD駆動回路 106 LED駆動回路 107 IRED駆動回路 11 焦点調節回路 200〜204 測距点マーク Reference Signs List 1 photographing lens 2 main mirror 6 focus detection device 6f image sensor 7 focus plate 10 photometric sensor 11 eyepiece 13 infrared light emitting diode (IRED) 14 image sensor (CCD-EYE) 15 eyeball 16 cornea 17 iris 21 LED for superimpose 24 LCD in viewfinder 25 LED for illumination 31 Aperture 50 White part of eyeball 51 Pupil of eyeball 100 CPU 101 Eye gaze detection circuit 103 Focus detection circuit 104 Signal input circuit 105 LCD drive circuit 106 LED drive circuit 107 IRED drive circuit 11 Focus adjustment circuit 200 to 204 AF point mark
Claims (4)
センサーと、 前記イメージセンサーで得た眼球画像から所定の条件を
満たす部分を角膜反射像候補として検出する角膜反射像
候補検出手段と、 前記角膜反射像候補検出手段にて検出した角膜反射像候
補を用いて視線情報を演算する視線演算手段と、 前記視線演算手段により演算された視線情報が一定の基
準を満たしているか否かを判断する判断手段とを有し、 前記判断手段が前記視線情報は前記一定の基準を満たし
ていないと判断する際には、前記角膜反射像候補検出手
段が別の角膜反射像候補を検出し、前記視線演算手段が
再度視線情報を演算することを特徴とする視線検出装
置。An illumination unit for illuminating an eyeball, an image sensor for obtaining an image of the eyeball illuminated by the illumination unit, and a part satisfying a predetermined condition from an eyeball image obtained by the image sensor is used as a candidate for a corneal reflection image. A corneal reflection image candidate detection unit that detects the corneal reflection image candidate, a sight line calculation unit that calculates sight line information using the corneal reflection image candidate detected by the corneal reflection image candidate detection unit, and a sight line information calculated by the sight line calculation unit. And determining means for determining whether or not a predetermined standard is satisfied.When the determining means determines that the line-of-sight information does not satisfy the predetermined standard, the corneal reflection image candidate detecting means includes A gaze detection device, wherein another gaze reflection image candidate is detected, and the gaze calculation means calculates gaze information again.
記一定の基準とは前記眼球の回転角が所定角度以内であ
ることを特徴とする請求項1に記載の視線検出装置。2. The gaze detection apparatus according to claim 1, wherein the gaze information includes a rotation angle of the eyeball, and the predetermined reference is that the rotation angle of the eyeball is within a predetermined angle.
み、前記一定の基準とは前記注視点の位置情報が観察画
面の視野座標内であることを特徴とする請求項1に記載
の視線検出装置。3. The line of sight according to claim 1, wherein the line of sight information includes position information of a gazing point, and the predetermined reference is that the position information of the gazing point is within the field of view coordinates of an observation screen. Detection device.
センサーと、 前記イメージセンサーで得た眼球画像から所定の条件を
満たす部分を角膜反射像候補として複数検出する角膜反
射像候補検出手段と、 前記角膜反射像候補検出手段にて検出した複数の角膜反
射像候補を用いて眼球の回転角を複数演算する視線演算
手段と、 前記視線演算手段により演算された複数の眼球の回転角
の中から、最も小さい回転角を選択する選択手段とを有
することを特徴とする視線検出装置。4. An illuminating unit for illuminating an eyeball, an image sensor for obtaining an image of the eyeball illuminated by the illuminating unit, and a part that satisfies a predetermined condition from an eyeball image obtained by the image sensor is a corneal reflection image candidate. A plurality of corneal reflection image candidate detection means for detecting a plurality of corneal reflection image candidate detection means, and a plurality of eye-gaze calculation means for calculating a plurality of rotation angles of an eyeball using the plurality of corneal reflection image candidates detected by the corneal reflection image candidate detection means. Selecting means for selecting the smallest rotation angle from among the plurality of calculated rotation angles of the eyeballs.
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JPH06125874A JPH06125874A (en) | 1994-05-10 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3446621A1 (en) * | 2012-03-08 | 2019-02-27 | Essilor International | Method for determining a geometric-morphological, postural or behavioural characteristic of a wearer of a pair of spectacles |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2015190204A1 (en) * | 2014-06-09 | 2015-12-17 | 国立大学法人静岡大学 | Pupil detection system, gaze detection system, pupil detection method, and pupil detection program |
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1992
- 1992-10-16 JP JP27872392A patent/JP3176147B2/en not_active Expired - Fee Related
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EP3446621A1 (en) * | 2012-03-08 | 2019-02-27 | Essilor International | Method for determining a geometric-morphological, postural or behavioural characteristic of a wearer of a pair of spectacles |
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