Refinación del rendimiento del rastreo ocular con Chameleon3 USB 3.1

El rastreo del movimiento ocular ha recorrido un largo camino desde que el psicólogo educativo Edmund Huey construyó un lente de contacto con orificios para las pupilas hace más de un siglo para determinar cómo leen las personas. Hoy en día, los rastreadores oculares no invasivos se utilizan en una amplia gama de contextos.

Los profesionales e investigadores académicos de UX/UI emplean la tecnología de rastreo ocular para realizar la recopilación y el análisis de datos de comportamiento en imágenes, vídeos y sitios web. La mirada permite a las personas con discapacidad controlar un mouse de computadora o un teclado en pantalla. Mientras tanto, los desarrolladores están utilizando la tecnología para crear nuevas aplicaciones de rastreo ocular. 

Durante los últimos tres años, el rastreador óptico GP3 de Gazepoint ha potenciado desarrollos sin precedentes en estos mercados. A través del uso de una cámara Firefly MV , GP3 fue el primer rastreador ocular en ofrecer alto rendimiento y confiabilidad a un precio asequible. En el verano de 2016, Gazepoint ampliará las capacidades del dispositivo con el lanzamiento de GP3HD, que incorpora una cámara de visión Chameleon3 USB3 .

Altos estándares en el rastreo ocular

La versión actual del rastreador ocular de escritorio GP3 se coloca idealmente debajo de una pantalla y aproximadamente a una distancia de un brazo del usuario. Para calcular el punto de observación, las luces infrarrojas (IR) iluminan la cara y los ojos, lo que reduce la sensibilidad a la luz ambiental. El sistema incluye una cámara Firefly MV monocromática con USB 2.0 a nivel de la placa para capturar imágenes de alta calidad de la pupila y un reflejo de la superficie de la córnea, llamado destello. El sistema cuenta con un microlente y un filtro de paso IR, luces compactas de LED IR, y un control asociado y electrónica de E/S.

Luego de que el SDK de FlyCapture adquiere la imagen, los algoritmos de procesamiento de imágenes aíslan la pupila y los destellos y convierten estas características de la imagen en las estimaciones del punto de la mirada del usuario sobre el monitor de una computadora.

El sistema GP3 también proporciona una API que permite a los desarrolladores investigar técnicas innovadoras para mejorar las interacciones naturales entre humanos y computadoras. 

"Mientras que los ojos proporcionan una ventana a los pensamientos del usuario, la información obtenida a través del rastreo ocular es crítica para una gran cantidad de aplicaciones que van desde pruebas de facilicad de uso hasta investigación académica sobre procesos cognitivos", dijo el Dr. Craig Hennessey, cofundador de Gazepoint.

Rastreo ocular: la próxima generación

Cuando Gazepoint comenzó a desarrollar GP3, los ingenieros consideraron una cantidad de fabricantes de cámaras de todo el mundo. "Elegimos FLIR por sus productos de visión artificial asequibles y de alta calidad, su amigable servicio al cliente y completo SDK", recordó Hennessey.

Era natural, entonces, que Gazepoint eligiera otro producto para su rastreador ocular de próxima generación, el GP3HD. La cámara Chameleon3 mejora el GP3 original en una variedad de métricas importantes. La mayor resolución (1280 x 1024) que se logra con un sensor CMOS de obturador global P1300 de ½" de On Semi permite un campo de visión de la cámara más grande y, por lo tanto, un mayor rango permisible de movimientos de la cabeza delante del sistema. La frecuencia de cuadros también ha aumentado de 60 Hz a 150 Hz, lo que mejora la capacidad de rastreo temporal del GP3HD y permite una señal de datos de mirada más estable. Al igual que con la Firefly MV en el GP3, GP3HD utilizará la luz estroboscópica de la cámara Chameleon3 para sincronizar el sistema de iluminación de LED IR.

De la misma manera que Gazepoint seleccionó Firefly MV por su bus de conectividad muy común (USB2), la compañía hizo lo mismo con Chameleon3 y su bus USB3. Como dijo Hennessey, "Estos son requisitos básicos para un sistema accesible y ampliamente utilizable". Las ventajas adicionales de ambas cámaras incluyen sensores de cámara de visión artificial de alta calidad, buena sensibilidad IR y control eléctrico del sistema de iluminación IR.

Mirando hacia el futuro

Gracias a la fiabilidad de su proceso de fabricación y la alta calidad de los componentes, la GP3 está siendo reconocida cada vez más como una solución de rastreo ocular todo en uno de alto rendimiento y fácil de usar. Con la cámara Chameleon3 detrás, Gazepoint espera que el GP3HD ofrezca aún mayores beneficios a los investigadores y desarrolladores que lo utilicen cuando el producto se lance en el verano de 2016.