測量裝置和測量方法
【專利摘要】眨眼測量系統(tǒng)(10)是對被驗者的眼瞼位置進(jìn)行測量的測量裝置，具有：照明裝置(1)，照射從被驗者的眼睛區(qū)域(E)的上瞼遍及到下瞼而延伸的光；和圖像測量裝置(2)，在使包括光的照射光軸(La)的面以沿著向被驗者照射的光的軸(A1)為中心僅旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度(θ)后的面上具有光軸(Ia)，根據(jù)所攝像的圖像中的光的光像的位置而獲得高度信息，并根據(jù)高度信息對眼瞼位置進(jìn)行測量。
【專利說明】
測量裝置和測量方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及對被驗者的眼瞼位置進(jìn)行測量的測量裝置和測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，通過測量被驗者的眼球動作而進(jìn)行以各種各樣的疾病的診斷等為目的的測量方法的開發(fā)。例如，在下述專利文獻(xiàn)I所記載的裝置中，將利用攝像機獲得的被驗者的眼睛圖像作為對象，在上下方向觀測濃度值的變化，利用眼瞼與眼球之間濃度值的變化而測量眼瞼位置。另外，在下述專利文獻(xiàn)2所記載的裝置中，由攝像機獲得被驗者的動態(tài)圖像，以該動態(tài)圖像的明暗為基礎(chǔ)提取成為上瞼和下瞼的組合的候選的邊緣線，在下述專利文獻(xiàn)3所記載的裝置中，從被驗者的眼睛圖像，根據(jù)亮度分布提取表示濃淡變化的一維圖像，以該一維圖像為基礎(chǔ)檢測眼瞼和眼球的邊界點。另外，在下述專利文獻(xiàn)4所記載的裝置中，由傳感器檢測接觸到被驗者的眼睛的光的反射光和散射光的強度，由此產(chǎn)生表示眼瞼是睜開的狀態(tài)還是閉合的狀態(tài)的信號。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2000 —102510號公報
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開2008 — 226047號公報
[0007]專利文獻(xiàn)3:日本特開平7 — 313459號公報
[0008]專利文獻(xiàn)4:日本特表2007 — 531579號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明所要解決的課題
[0010]然而，在上述的專利文獻(xiàn)I?3所記載的裝置的測量方法中，以亮度值的變化測量眼瞼的位置時，由于干擾光的影響或者睫毛的影響，存在難以正確地進(jìn)行眼瞼位置的測量的傾向。在專利文獻(xiàn)4所記載的裝置中，因肌肉的狀態(tài)或化妝等的影響而使反射光和散射光的強度產(chǎn)生各種變化，所以正確地對眼瞼位置進(jìn)行測量是困難的。另外，在該裝置中，由于測量時包括因睫毛而導(dǎo)致的散射光成分的影響，因此正確性下降。
[0011]因此，本發(fā)明是鑒于以上的課題而完成的發(fā)明，本發(fā)明的目的在于提供能夠更加正確地測量被驗者的眼瞼位置的測量裝置和測量方法。
[0012]解決課題的方案
[0013]為了解決上述課題，本發(fā)明的一個方式所涉及的測量裝置是對被驗者的眼瞼位置進(jìn)行測量的測量裝置，其具有:照明部，照射從被驗者的上瞼遍及到下瞼而延伸的光;攝像裝置，在使包括光的光軸的面以沿著向被驗者照射的光的軸為中心僅旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度后的面上具有光軸;和運算部，根據(jù)利用攝像裝置攝像到的圖像中的光像的位置而獲得高度信息，并根據(jù)高度信息對眼瞼位置進(jìn)行測量。
[0014]或者，本發(fā)明的另一個方式所涉及的測量方法是對被驗者的眼瞼位置進(jìn)行測量的測量方法，其包括:照明步驟，照射從被驗者的上瞼遍及到下瞼而延伸的光;攝像步驟，在使包括光的光軸的面以沿著向被驗者照射的光的軸為中心僅旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度后的面上設(shè)定攝像光軸，獲得被驗者的圖像;和運算步驟，根據(jù)在攝像步驟中獲得的圖像中的光像的位置獲得高度信息，根據(jù)高度信息對眼瞼位置進(jìn)行測量。
[0015]根據(jù)這樣的測量裝置或者測量方法，在設(shè)定相對于利用照明部從上瞼直到下瞼照射的光僅旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度后的攝像光軸的狀態(tài)下，獲得被驗者的圖像，以該圖像中的光像的位置為基礎(chǔ)獲得高度信息，根據(jù)該高度信息測量眼瞼位置。其結(jié)果，不容易受到干擾光的影響或睫毛的影響、或者因肌肉的狀態(tài)或化妝等而導(dǎo)致的反射光和散射光的強度變化的影響，能夠更加正確地進(jìn)行眼瞼位置的測量。
[0016]發(fā)明的效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明，能夠更加正確地測量被驗者的眼瞼位置。
【附圖說明】
[0018]圖1是表示作為本發(fā)明的優(yōu)選的一個實施方式所涉及的測量裝置的眨眼測量系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0019]圖2是表示在被驗者的區(qū)域E中利用圖1的照明裝置I的照明狀態(tài)的主視圖。
[0020]圖3是表示圖像測量裝置2相對于照明裝置I的配置位置所導(dǎo)致的、區(qū)域E內(nèi)的眼瞼和白眼珠中的光像的狀態(tài)的水平剖面圖。
[0021]圖4是表示圖像測量裝置2相對于照明裝置I的配置位置所導(dǎo)致的、區(qū)域E中的圖像影像的圖。
[0022]圖5是表示圖1的圖像測量裝置2的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖6是表示利用圖1的圖像測量裝置2在被驗者睜開眼瞼時攝像到的圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0024]圖7是從被驗者睜開眼瞼時的區(qū)域E的橫向看的剖面圖。
[0025]圖8是表示利用圖1的圖像測量裝置2在被驗者閉合眼瞼時攝像到的圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0026]圖9是從被驗者閉合眼瞼時的區(qū)域E的橫向看的剖面圖。
[0027]圖10是表示利用圖5的圖像運算部7處理的時間序列的圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0028]圖11是表示對利用圖5的圖像測量裝置2攝像到的時間序列的圖像數(shù)據(jù)，利用圖像運算部7進(jìn)行一維重心運算的結(jié)果的圖表。
[0029]圖12是表示圖5的圖像運算部7獲得的上瞼的邊界位置的時間變化的例子的圖表。
[0030]圖13是表示本發(fā)明的變形例所涉及的眨眼測量系統(tǒng)1A的配置關(guān)系的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0031]圖14是表示本發(fā)明的另一個變形例所涉及的眨眼測量系統(tǒng)1B的配置關(guān)系的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0032]圖15是在本發(fā)明的變形例中，相對于被驗者的區(qū)域E傾斜地照射光L時的主視圖。
[0033]圖16是在本發(fā)明的變形例中，相對于被驗者的區(qū)域E照射多束光L時的主視圖。
【具體實施方式】
[0034]以下，參照附圖對本發(fā)明的測量裝置和測量方法的實施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。另夕卜，在附圖的說明中，對相同的要素標(biāo)注相同的符號，省略重復(fù)的說明。另外，各附圖是為了說明用而制作的圖，以特別強調(diào)說明的對象部位的方式繪制。因此，附圖中的各部件的尺寸比率不一定與實際的情況一致。
[0035]圖1是表示作為本發(fā)明的優(yōu)選的一個實施方式所涉及的測量裝置的眨眼測量系統(tǒng)10的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。在同一附圖中，表示眨眼測量系統(tǒng)10的各構(gòu)成要素的從被驗者的頭上看的位置關(guān)系。該眨眼測量系統(tǒng)10是以面對包括被驗者的眼睛的區(qū)域E的方式配置、按時間序列測量被驗者的眼瞼位置而獲得與被驗者的眨眼有關(guān)的參數(shù)的測量系統(tǒng)，構(gòu)成為具有照射光的照明裝置(照明部)1、配置在照明裝置I與被驗者的區(qū)域E之間的濾光器3和對通過攝像區(qū)域E的光像而獲得的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的圖像測量裝置2。
[0036]照明裝置I是以正對被驗者的區(qū)域E的方式配置、照射從被驗者的上瞼遍及到下瞼而延伸的光的光源。例如，照明裝置I從被驗者的上瞼遍及到下瞼照射帶狀的線光。圖2是表示在被驗者的區(qū)域E中的利用照明裝置I的照明狀態(tài)的主視圖。如同一附圖所示，照明裝置I將包括具有上瞼Eu、下瞼Ed、瞳孔Ep、鞏膜(白眼珠)Es和虹膜Ei的眼睛的區(qū)域E作為對象，在包括從上瞼Eu到下瞼Ed的、長度Lh的范圍內(nèi)直線狀地照射上下橫穿的寬度Lw的光L。也就是說，照明裝置I在包括照明裝置I的發(fā)光中心和被驗者的區(qū)域E的平面上具有照射光軸La，產(chǎn)生從被驗者的上瞼Eu直到下瞼Ed照射的光L。其中，照明裝置I，以長度Lh和寬度Lw的值分別成為最適于測量的值的方式進(jìn)行調(diào)整，特別而言，照射的光L的寬度Lw的值以成為人類的睫毛的平均粗細(xì)即0.1mm以上的方式進(jìn)行調(diào)整。另外，照明裝置I以其發(fā)光中心從被驗者的區(qū)域E僅離開距離WD的方式配置。該距離WD以照射于區(qū)域E的光L的寬度Lw變成最細(xì)的方式、且以與關(guān)于照明裝置I預(yù)先規(guī)定的動作距離相一致的方式設(shè)定。另一方面，為了對照射到區(qū)域E的光L的寬度Lw進(jìn)行調(diào)整，也可以將照明裝置I配置為以從動作距離起在任意的范圍內(nèi)增減其距離WD的方式移動。
[0037]作為這樣的照明裝置1，例如由LD(Laser D1de (激光二極管))、SLD (SuperLuminescent D1de(超福射發(fā)光二極管))等光源和包括圓柱透鏡和準(zhǔn)直透鏡等的透鏡構(gòu)成，但是如果滿足上述條件，也可以由LED(Light Emitting D1de(發(fā)光二極管))和狹縫板構(gòu)成。另外，為了抑制被驗者因直接感受光而導(dǎo)致的刺眼或者不安感所導(dǎo)致的對眨眼動作的影響，照明裝置I的發(fā)光波長優(yōu)選為作為不可見波長區(qū)域的近紅外區(qū)域或者紅外區(qū)域的波長，例如，設(shè)定為750nm以上的波長區(qū)域。因此，從被驗者的眼睛的保護的觀點考慮，將照明裝置I的發(fā)光強度設(shè)定為充分小的值。
[0038]返回到圖1，濾光器3是以使利用照明裝置I產(chǎn)生的光束通過的方式配置、出于保護被驗者的眼睛的目的對向被驗者照射的光L的強度進(jìn)行調(diào)整的ND(Neutral Density)濾光器(減光濾光器)。濾光器3可以是單一的濾光器，也可以是多個濾光器的組合。
[0039]圖像測量裝置2構(gòu)成為在將沿著照射在眼睛區(qū)域E上的光L的軸^作為中心、使包括照射光軸La的垂直面(沿光束的面)僅旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度Θ后的面上具有其攝像光軸la。也就是說，關(guān)于圖像測量裝置2，將其攝像光軸Ia設(shè)定在包括使照射光軸La僅旋轉(zhuǎn)角度Θ后的軸的面上，相對于正對方向從傾斜的方向?qū)^(qū)域E進(jìn)行攝像。
[0040]圖3是表示圖像測量裝置2相對于照明裝置I的配置位置所導(dǎo)致的、區(qū)域E內(nèi)的眼瞼Eu和白眼珠匕的光像的狀態(tài)的水平剖面圖，圖4是表示圖像測量裝置2相對于照明裝置I的配置位置所導(dǎo)致的、區(qū)域E中的圖像影像的圖。
[0041]如圖3所示，相對于照射光軸La，攝像光軸Ia僅旋轉(zhuǎn)角度Θ。因此，相對于從照明裝置I的位置觀看區(qū)域E中的光L的照射位置的視線VI，從圖像測量裝置2的位置觀看區(qū)域E中的光L的照射位置的視線V2也僅旋轉(zhuǎn)角度Θ。在圖3中，由于眼瞼Eu存在于比白眼珠Es更前面的位置，因此在區(qū)域E內(nèi)，存在于照射光軸La上的眼瞼Eu中的光L的散射位置?01位于比存在于照射光軸La上的白眼珠Es中的光L的散射位置PO2更跟前的位置。此時，在將圖像測量裝置2設(shè)置在與照明裝置I相同的軸上、即在照射光軸La上設(shè)置圖像測量裝置2的情況下，圖像測量裝置2變成從視線Vl觀看光L的照射部分。在這種情況下，由于攝像光軸Ia和照射光軸La存在于同軸上，因此來自2個位置P(h、P0^散射光成分所引起的圖像面GS上的光像的投影位置都變成GPo而一致。另一方面，在將圖像測量裝置2設(shè)置為相對于照明裝置I僅旋轉(zhuǎn)角度Θ的情況下，圖像測量裝置2變成從視線V2觀看光L的照射部分。在這種情況下，來自位置PO1的散射光成分所引起的圖像面GS上的光像的投影位置變成GP1，僅以從攝像光軸Ia和照射光軸La所成的角度Θ進(jìn)行幾何學(xué)計算的直線距離△ L1W圖像面GS的中心位置向右方向移動。同樣地，來自位置PO2的散射光成分所引起的圖像面GS上的光像的投影位置變成GP2,僅以從攝像光軸Ia和照射光軸La所成的角度Θ進(jìn)行幾何學(xué)計算的直線距離△ L2W圖像面GS的中心位置向左方向移動。也就是說，利用設(shè)置在從照明裝置I向水平方向僅旋轉(zhuǎn)角度Θ的位置上的圖像測量裝置2攝像到的光像的、圖像面GS中的投影位置的偏移量表示區(qū)域E中的眼瞼Eu與白眼珠Es的高低差。
[0042]具體而言，如圖4(a)所示，在與照射光軸La相同的軸上具有攝像光軸Ia時獲得的圖像中，來自在區(qū)域E中存在于由光L照明的部分的眼瞼Eu、Ed和白眼珠Es的各部分的散射光成分所引起的光像全部存在于同一直線上。與此相對，如圖4(b)所示的本實施方式那樣，在相對于照射光軸La攝像光軸Ia向水平方向僅旋轉(zhuǎn)角度Θ時獲得的圖像中，來自在區(qū)域E中存在于由光L照明的部分的眼瞼Eu、Ed和白眼珠各部分的散射光成分所引起的光像，僅移動(偏移)與眼瞼Eu、Ed和白眼珠Es的各邊界部分的高低差相對應(yīng)的量。更詳細(xì)而言，相對于照射光軸La，攝像光軸Ia沿逆時針方向僅旋轉(zhuǎn)角度Θ時，相對于眼瞼Eu、Ed中的光L的散射光成分所引起的光像的位置，白眼珠Es中的光L的散射光成分所引起的光像的位置在圖像面中向水平方向左側(cè)移動(偏移)。該移動量與眼瞼Eu、Ed和白眼珠Es的高低差成比例。因此，通過以圖像數(shù)據(jù)的I像素以下的子像素單位求出該移動量，能夠高精度地求出區(qū)域E中的高度?目息O
[0043]接著，參照圖5對圖像測量裝置2的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0044]如同一附圖所示，圖像測量裝置2由攝像透鏡5、圖像傳感器(攝像裝置)6、圖像運算部7和控制通信部8構(gòu)成。攝像透鏡5具有覆蓋包括從被驗者的上瞼Eu到下瞼Ed的區(qū)域E的視角，對利用照明裝置I照射的光L的反射光和散射光成分進(jìn)行聚光并在圖像傳感器6上成像。圖像傳感器6將利用攝像透鏡5聚光的反射光成分和散射光成分按每個像素進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，從而按時間序列產(chǎn)生表示圖像面上的光像的亮度的二維分布的圖像信號(電信號)。另夕卜，圖像傳感器6將產(chǎn)生的圖像信號轉(zhuǎn)送給圖像運算部7。圖像運算部7對在圖像傳感器6中產(chǎn)生的圖像信號進(jìn)行信號處理，獲得被驗者的區(qū)域E中的沿水平方向(光L的照射方向)的高度信息，然后以高度信息為基礎(chǔ)對被驗者的眼瞼位置進(jìn)行測量。具體而言，圖像運算部7對圖像信號執(zhí)行平滑化處理、一維重心運算處理和相鄰像素差分處理等，獲得光L的照射位置的高度信息和亮度信息，以這些信息為基礎(chǔ)進(jìn)行眼瞼位置的檢測。控制通信部8控制圖像傳感器6和圖像運算部7的動作，并將圖像運算部7的運算結(jié)果發(fā)送到外部。作為構(gòu)成這樣的圖像測量裝置2的裝置，例如，可以舉出具有高速二維CMOS傳感器和高速并列圖像處理機構(gòu)的浜松光子學(xué)株式會社制的智能視覺系統(tǒng)(IVS)等。另外，在攝像透鏡5中，為了抑制干擾光對測量的影響，可以安裝僅使照明裝置I的發(fā)光波長通過的、遮斷其以外的波長帶的帶域通過濾光器4。帶域通過濾光器4可以是單一的濾光器，也可以是多個濾光器的組合。
[0045]在圖6中，表示利用圖像測量裝置2在被驗者睜開眼瞼時攝像到的圖像數(shù)據(jù)的一個例子，在圖7中，表示從此時的被驗者的區(qū)域E的橫向看的剖面圖。如圖7所示，跨越上瞼Eu、下瞼Ed和眼球的白眼珠、黑眼珠部分照射帶狀的光L。此時，如圖6所示，在圖像數(shù)據(jù)中，出現(xiàn)上瞼EjP下瞼Ed的散射光P1、P2、白眼珠Es的散射光S1、S2。散射光S1、S2的圖像數(shù)據(jù)上的位置根據(jù)上瞼Eu和下瞼Ed與白眼珠Es的高低差，相對于散射光Pl、P2向左方向移動。另外，由于黑眼珠部分的散射光成分的強度與白眼珠部分相比相對地變?nèi)?，因此在圖6所示的圖像數(shù)據(jù)上，沒有出現(xiàn)黑眼珠部分的散射光I。
[0046]另外，在圖8中，表示利用圖像測量裝置2在被驗者閉合眼瞼時攝像到的圖像數(shù)據(jù)的一個例子，在圖9中，表示從此時的被驗者的區(qū)域E的橫向看的剖面圖。如圖9所示，以上瞼Eu因閉合眼瞼而伸長且與下瞼Ed重合的狀態(tài)照射光L。此時，如圖8所示，在圖像數(shù)據(jù)中，出現(xiàn)上瞼Eu和下瞼Ed的散射光P1、P2。由于閉合眼瞼時上瞼Eu與下瞼Ed之上部分重合，因此在散射光Pl與P2之間產(chǎn)生高低差。因此，散射光P2的圖像數(shù)據(jù)上的位置僅向左方向移動與散射光Pl的高低差相對應(yīng)的移動量。
[0047]通過利用這樣的性質(zhì)，圖像測量裝置2的圖像運算部7能夠求出與光L的伸長的方向垂直的方向、即水平方向的光L的光像的位置偏移，從而在睜開眼瞼時和閉合眼瞼時都能夠求出眼球部分與眼瞼部分的高低差信息。另外，圖像運算部7以求出的眼球部分與眼瞼部分的高低差信息為基礎(chǔ)，在睜開眼瞼時從眼球與上下瞼之間的高度的變化點推定眼瞼位置，在閉合眼瞼時從上下瞼間的高度的變化點推定眼瞼位置。
[0048]對圖像測量裝置2的眼瞼位置推定處理的順序進(jìn)行更詳細(xì)地說明。首先，以使被驗者的區(qū)域E正對照明裝置I的狀態(tài)向區(qū)域E照射光L。在該狀態(tài)下利用圖像測量裝置2對區(qū)域E進(jìn)行攝像，按時間序列獲得圖像數(shù)據(jù)，產(chǎn)生時間序列圖像數(shù)據(jù)。之后，利用圖像測量裝置2的圖像運算部7，對時間序列圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行眼瞼位置的推定處理。具體而言，圖像運算部7通過對圖像數(shù)據(jù)在橫向(水平方向)上進(jìn)行一維重心運算，從而獲得光L的光像的正確的橫向位置。然后，圖像運算部7從利用一維重心運算獲得的光L的光像的橫向位置獲得其光像的橫方向的移動量、即高低差信息。另外，圖像運算部7通過對時間序列圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)地處理，從而求出高低差信息的時間變化。然后，圖像運算部7從縱向(垂直方向)的高低差信息的變化推定眼瞼位置，獲得眼瞼位置的時間性的位置變化。另外，關(guān)于區(qū)域E的黑眼珠部分，由于散射光成分強度與白眼珠部分相比相對地變?nèi)酰嬖谝蛞痪S重心運算時的閾值設(shè)定而不能成為運算對象的情況。此時，該部分的高低差信息的值成為零。
[0049]在圖10中，表示利用圖像運算部7處理的時間序列的圖像數(shù)據(jù)的一個例子。同時，在左側(cè)，按時間序列(時間t = T1 <T2 <T3 <T4)表示區(qū)域E中的光L的照射狀態(tài)，在右側(cè)，表示對應(yīng)于各照射狀態(tài)由圖像測量裝置2獲得的圖像數(shù)據(jù)上的光L的光像。如同一附圖所示，可知在從睜開眼瞼狀態(tài)U = T1)向閉合眼瞼狀態(tài)(t = T4)移行的期間，在上瞼和白眼珠的邊界表示的光L的光像移動在縱向(垂直方向)Y的變化點向下方移動。另外，有時在圖像數(shù)據(jù)上來自眼睛的周邊部或睫毛、眉毛的散射光作為背景而存在，但是在該圖像數(shù)據(jù)的例子中，為便于說明僅表示光L的光像。圖像運算部7通過求出光L的移動的變化點而對上瞼位置進(jìn)行測量，并從其上瞼位置的時間變化對眨眼動作進(jìn)行解析。
[0050]圖11表示對于利用圖像測量裝置2攝像到的時間序列的圖像數(shù)據(jù)、利用圖像運算部7進(jìn)行一維重心運算的結(jié)果。在同一附圖中，以顏色的明暗表示高低差，越接近白色表示高度越高，越接近黑色表示高度越低。橫向(t)是時間軸，利用大約4秒時間進(jìn)行測量，測量4次左右的眼瞼的開閉。從同一附圖的結(jié)果，在睜開眼瞼時(圖中表示為“開”的位置)，在上瞼部分Eu與黑眼珠部分E1、EP和白眼珠部分Es中，表示各部分的高低差的顏色的明暗存在明顯差異。另外，圖像運算部7從該結(jié)果在縱向(Y)上獲得相鄰的像素彼此的差分，將在縱向上差分值的變化大的位置作為上瞼位置而獲得。另外，在閉合眼瞼時(圖中表示為“閉”的位置)，在上瞼部分Eu和下瞼部分Ed中顏色的明暗也存在差異，因此在縱向上獲得相鄰像素彼此的差分，將差分值變化大的位置作為上瞼和下瞼的邊界位置而獲得。
[0051]另外，在圖12中，如上所述，表示圖像運算部7獲得的上瞼的邊界位置的時間變化的例子。能夠從這樣獲得的數(shù)據(jù)獲得被驗者的眨眼的睜眼速度、閉眼速度和閉眼時間等參數(shù)。
[0052]根據(jù)以上說明的眨眼測量系統(tǒng)10或者使用該系統(tǒng)的測量方法，相對于利用照明裝置I從被驗者的上瞼直到下瞼照射的光L的照射光軸La，設(shè)定僅傾斜角度Θ的攝像光軸Ia，在該狀態(tài)下獲得被驗者的圖像，以該圖像中的光L的散射光的光像的位置為基礎(chǔ)獲得高低差信息，根據(jù)其高低差信息測量眼瞼位置。其結(jié)果，不容易受到眼瞼等的散射光的發(fā)生的影響、睫毛的影響或者散射條件的變化的影響，能夠更加正確地測量眼瞼位置。由此，可以實現(xiàn)被驗者的眨眼動作的正確解析。
[0053]其中，圖像測量裝置2的圖像運算部7，根據(jù)與光L的光像延伸的方向垂直的方向上的其光像的位置，獲得沿著光L的照射方向的區(qū)域E的高度信息，因此能夠更高精度地檢測從被驗者的上瞼直到下瞼的相對高度，作為其結(jié)果，能夠更加正確地測量被驗者的眼瞼位置。
[0054]另外，照明裝置I以正對被驗者的方式沿著照射光軸La配置，圖像測量裝置2沿著從照射光軸La僅旋轉(zhuǎn)角度Θ的攝像光軸Ia配置。根據(jù)這樣的配置結(jié)構(gòu)，能夠更高精度地檢測從被驗者的上瞼直到下瞼的相對高度。
[0055]另外，本發(fā)明并不限于上述的實施方式。例如，關(guān)于從照明裝置I照射的光L，若是從被驗者的上瞼遍及到下瞼而延伸的光，則不特別限定其形狀，例如，可以是矩形形狀，也可以是梯形形狀。但是，若是帶狀的線光，則根據(jù)利用圖像測量裝置2獲得的光像的位置易于獲得高度信息，因此測量精度上升。
[0056]另外，可以對照明裝置I與圖像測量裝置2的配置關(guān)系進(jìn)行各種變更。
[0057]圖13是表示本發(fā)明的變形例所涉及的眨眼測量系統(tǒng)1A的配置關(guān)系的概略結(jié)構(gòu)圖。在同一附圖所示的眨眼測量系統(tǒng)1A中，圖像測量裝置2以正對被驗者的區(qū)域E的方式沿著攝像光軸Ia配置，圖像測量裝置2構(gòu)成為沿著從照明裝置I的照射光軸La僅旋轉(zhuǎn)角度Θ的攝像光軸Ia而配置。利用這樣的結(jié)構(gòu)，也可以根據(jù)照射到區(qū)域E的光L的光像的位置獲得區(qū)域E的高低差信息，因此能夠更高精度地檢測從被驗者的上瞼直到下瞼的相對高度。
[0058]另外，圖14是表示本發(fā)明的另一個變形例所涉及的眨眼測量系統(tǒng)1B的配置關(guān)系的概略結(jié)構(gòu)圖。在同一附圖所示的眨眼測量系統(tǒng)1B中，照明裝置I沿著相對于被驗者的區(qū)域E的中心線C僅旋轉(zhuǎn)角度的照射光軸La而設(shè)置。另外，圖像測量裝置2沿著相對于被驗者的區(qū)域E的中心線C僅旋轉(zhuǎn)角度0Ia的攝像光軸Ia而設(shè)置。利用這樣的結(jié)構(gòu)，也可以根據(jù)照射到區(qū)域E的光L的光像的位置獲得區(qū)域E的高低差信息，因此能夠更高精度地檢測從被驗者的上瞼直到下瞼的相對高度。
[0059]另外，照明裝置I并不限于向被驗者的區(qū)域E垂直地照射單一的光L。圖15是相對于對被驗者的區(qū)域E傾斜地照射光L時的主視圖。另外，圖16是相對于被驗者的區(qū)域E照射多束光L時的主視圖。關(guān)于光L，如圖15所示，可以按順時針方向或者逆時針方向僅旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度Θ對區(qū)域E進(jìn)行照射，另外，如圖16所示，也可以保持任意的間隔對區(qū)域E照射多束。另外，圖15和圖16所示的2種方法也可以進(jìn)行組合。在任一種情況下，即使是被驗者在測量中活動的情況或者存在照射位置的皮膚狀態(tài)或睫毛等影響的情況，都能夠更高精度地進(jìn)行測量。另外，從照明裝置I照射的光只要是從上瞼Eu遍及到下瞼Ed而延伸即可，沒有必要以包括瞳孔EP、鞏膜(白眼珠)Es和虹膜Ei的全部的方式延伸。
[0060]其中，在上述的測量裝置中，優(yōu)選運算部根據(jù)與光像延伸的方向垂直的方向上的光像的位置而獲得高度信息。如果這樣，就能夠更高精度地檢測從被驗者的上瞼直到下瞼的相對高度，作為其結(jié)果，能夠更加正確地測量眼瞼位置。
[0061]照明部也可以以正對被驗者的方式配置，攝像裝置也可以是在使沿著光的光軸的面從被驗者的正對方向僅旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度后的面上具有光軸的裝置。另外，攝像裝置也可以以正對被驗者的方式配置，照明部也可以構(gòu)成為包括光軸的面成為使包括被驗者的正對方向的面僅旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度后的面上。另外，攝像裝置和照明部也可以以傾斜地朝向被驗者的方式配置。在任一種情況下，都能夠更高精度地檢測從被驗者的上瞼直到下瞼的相對高度。
[0062]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0063]本發(fā)明將測量被驗者的眼瞼位置的測量裝置和測量方法作為使用用途，能夠更加正確地測量被驗者的眼瞼位置。
[0064]符號的說明
[0065]I…照明裝置(照明部)、2...圖像測量裝置、6…圖像傳感器(攝像裝置)、7...圖像運算部(運算部)、10、10AU0B…眨眼測量系統(tǒng)、E…區(qū)域、la...攝像光軸、L...光、La...照射光軸。
【主權(quán)項】
1.一種測量裝置，其特征在于， 是對被驗者的眼瞼位置進(jìn)行測量的測量裝置， 具有: 照明部，照射從被驗者的上瞼遍及到下瞼而延伸的光； 攝像裝置，在使包含所述光的光軸的面以沿著照射于所述被驗者的所述光的軸為中心僅旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度后的面上具有光軸;和 運算部，根據(jù)由所述攝像裝置攝像的圖像中的光像的位置而獲得高度信息，并根據(jù)所述高度信息對所述眼瞼位置進(jìn)行測量。2.如權(quán)利要求1所述的測量裝置，其特征在于， 所述運算部根據(jù)與所述光像延伸的方向垂直的方向上的所述光像的位置，獲得所述高度信息。3.如權(quán)利要求1或2所述的測量裝置，其特征在于， 所述照明部以正對所述被驗者的方式配置， 所述攝像裝置在使沿著所述光的光軸的面從所述被驗者的正對方向僅旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度后的面上具有光軸。4.如權(quán)利要求1或2所述的測量裝置，其特征在于， 所述攝像裝置以正對所述被驗者的方式配置， 所述照明部構(gòu)成為包含所述光軸的面成為使包含所述被驗者的正對方向的面僅旋轉(zhuǎn)所述規(guī)定的角度后的面上。5.如權(quán)利要求1或2所述的測量裝置，其特征在于， 所述攝像裝置和所述照明部以相對于所述被驗者傾斜地朝向的方式配置。6.一種測量方法，其特征在于， 是對被驗者的眼瞼位置進(jìn)行測量的測量方法， 包括: 照明步驟，照射從被驗者的上瞼遍及到下瞼而延伸的光； 攝像步驟，在使包含所述光的光軸的面以沿著照射于所述被驗者的所述光的軸為中心僅旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度后的面上設(shè)定攝像光軸，獲得所述被驗者的圖像;和 運算步驟，根據(jù)在所述攝像步驟中獲得的圖像中的光像的位置而獲得高度信息，并根據(jù)所述高度信息對所述眼瞼位置進(jìn)行測量。
【文檔編號】A61B3/113GK105828701SQ201480068600
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年11月14日
【發(fā)明人】松井克宜, 鈴木隆, 鈴木一隆, 豐田晴義, 宅見宗則, 袴田直俊
【申請人】浜松光子學(xué)株式會社