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個別化されたシアムアーキテクチャによる偏光ベースのアイ・トラッキング

arXiv cs.CV / 2026/3/30

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要点

  • 本論文は、頭部装着型アイ・トラッキングにおける重要な制約、すなわちユーザ間の注視(視線)ばらつきにより、通常は個人ごとのキャリブレーションが必要になる点を扱う。
  • シアムアーキテクチャを用いて相対的な視線の変位を学習し、その後、少量のキャリブレーションデータから絶対的な視線を復元するという、差分に基づく個別化手法を提案する。
  • ベンチマークは、大規模な338人のデータセットで行い、偏光に感度を持つカメラと850 nm照明を用いて評価し、シアムによる個別化の性能を線形キャリブレーションと比較する。
  • 結果として、シアムによる個別化は線形キャリブレーションと同等の精度を達成しつつ、キャリブレーション用サンプルを10分の1にできることが示される。さらに、偏光入力を用いた場合、NIR入力と比べて視線誤差を最大12%改善する。
  • 研究ではさらに、シアムによる個別化と線形キャリブレーションを組み合わせることで、線形にキャリブレーションしたベースラインに対して最大13%性能を向上できることを見出し、正確なアイ・トラッキングに向けた実用的なアプローチとしてシアムによる個別化を裏付けている。

要旨: 視線追跡を統合したヘッドマウントデバイスは、自然なヒューマンコンピュータインタラクションのための解決策を提供することが期待されます。しかし、これらは通常、個人間のばらつきのために、最適な性能を得るにはユーザーごとのキャリブレーションを必要とします。Siameseアーキテクチャを用いた差分パーソナライズ手法は、相対的な視線の変位を学習し、少数のキャリブレーションフレームから絶対視線を再構成します。本論文では、偏光対応のアイ・トラッキングにおいてSiameseパーソナライズをベンチマークします。ベンチマークのために、偏光に対応したカメラと850 nmの照明で取得した338被験者のデータセットを使用します。10倍少ないサンプル数で、線形キャリブレーションと同等の性能を達成します。Siameseパーソナライズに偏光入力を用いることで、近赤外(NIR)ベースの入力と比べて視線誤差が最大12%低減されます。さらに、Siameseパーソナライズと線形キャリブレーションを組み合わせることで、線形にキャリブレーションしたベースラインに対して最大13%の改善が得られます。これらの結果は、Siameseパーソナライズが、正確なアイ・トラッキングを可能にする実用的なアプローチであることを示しています。

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