眼球運動に同期した錯視画像の補償提示システム

概要

人間の眼球運動と視線位置に基づき，映像に生じる錯視をリアルタイムに補償するシステムおよびアルゴリズムを提案した．静止画が動いているように見える錯視は，周辺視領域に知覚されやすく， 眼球の大きな運動が発生した際に錯視が大きくなるという特性を持つ． 本研究では，これら提示画像の特性と人間の視線位置・眼球運動の両者に基づく映像の動的な補償を実現した．アイトラッカーで眼球運動を検出し，サッカード（視線が高速で移動する眼球運動）が周辺視領域に発生した際に，錯視画像が補償される．本システムはアイトラッカー(90Hz)，ディスプレイ(30Hz)，ラップトップパソコンで構成される．アイトラッカーおよびディスプレイから50cmの距離があれば良いので，小型であり持ち運びが容易な構成である．錯視によって視覚情報が不正確な認知を補償することができる．

本システムは，認知科学分野の研究において、人間の知覚特性に応じて映像を動的に補償しながら提示し評価する、 心理物理実験を可能にするとともに，視覚情報を動的に補償することで，映像のチラつきの低減や新たな現実感をもたらす映像提示などに適用されることが期待される。

図１　システムの概要（イメージ図）		図２　システムの構成を示すフローチャート

図３　蛇の回転錯視		図４　システムの全体像

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参考文献

　
• Y. Kubota, T. Hayakawa, and M. Ishikawa: Dynamic perceptive compensation for the rotating snakes illusion with eye tracking, PLoS ONE 16(3), e0247937 (2021).
• Y. Kubota, T. Hayakawa, M. Ishikawa: Quantitative Perception Measurement of the Rotating Snakes Illusion Considering Temporal Dependence and Gaze Information, Symposium on Eye Tracking Research and Applications (ETRA '20 Short Papers) (online, 2020.5.27) / Proceedings, No.45, pp. 1-4 (2020).
• 久保田祐貴，早川智彦，石川正俊：視線計測に基づくハーマン格子錯視のリアルタイム映像補償，第20回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2019) (高松, 2019.12.14) / 予稿集, pp. 1979 - 1983 (2019).
• Yuki Kubota, Tomohiko Hayakawa, Masatoshi Ishikawa:Reduction of Moving Optical Illusion through Synchronization with Eye Movement, International Display Workshops 2019 (IDW ‘19) (Sapporo, 2019.11.27) / Proceedings, INP1-5L (2019).
• 久保田祐貴，早川智彦，深山理，石川正俊：一対比較法を用いた蛇の回転錯視の補償パラメータチューニング，第24回日本バーチャルリアリティ学会大会 (VRSJ2019) (東京, 2019.9.11)／論文集，4C-06.
• 久保田祐貴，早川智彦，石川正俊：眼球運動に同期した運動錯視画像の補償提示と評価，電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会 (HIP) (高知, 2019.3.9)／電子情報通信学会技術研究報告，Vol.118, No.493, pp.29-31