|
주시점 검출 유닛
(시선 검출 장치 또는 안구 운동 해석 장치 :
연구용이나 신상품등의 오리지날 시스템을 용이하게 구축 )
Eye Behavior Interface Unit
[ Measurement unit of the user's eye gazing point ]
Please watch this page if you are a technical expert or a research worker, and you are looking for a measurement unit of eye gazing point. In general, this unit is called as "Eye tracker", "Eye Tracking System" or "Eye Tracking Equipment".
I. 개략 Overview
기본적으로 본 주시점 검출 유닛은 피험자의 안구 특징점을 검출하는 안구의 측정 장치입니다. 본 유닛은 주로 디스플레이상의 주시 위치 좌표, 눈의 깜박임에 관한 정보, 안구 특징점의 정보나 calibration 데이터 등을 검출 정보로서 출력하고 있습니다. 특히 본 유닛을 피험자가 보고 있는 컴퓨터 디스플레이상의 주시 위치를 검출하기 위해서 이용하는 것을 추천 합니다. 그 경우에는 피험자가 보고 있는 디스플레이상의 절대 좌표(X,Y)로 출력하므로 데이터의 이용 방법에 따라 여러 가지 응용이 가능합니다.( 이용 예는 아래쪽 III. 항을 참조해 주세요. )
이와 같게 본 유닛의 이용 범위는 폭넓게, 연구용으로부터 신상품 개발까지 유저의 아이디어 나름으로 이용 방법은 무한하게 많습니다. 또, 고글등을 사용하지 않는 비 접촉 타입이므로 피험자가 측정 시에 심리적인 영향을 전혀 받지 않고 자연스러운 상태 및 환경에서 사용할 수 있으며, 통신 포트에 RS-232 C(USB의 경우는 변환 어댑터를 사용)를 표준 장비하고 있는 컴퓨터이면 접속을 할 수 있기 때문에, 독자적인 어플리케이션이나 주변기기의 개발에 의한 오리지날 시스템의 구축도 매우 용이합니다.
|
안구 운동 측정기로서 이용했을 경우의 주시점플롯 |
컴퓨터의 입력장치로서 이용했을 경우의 소프트웨어 |
|
|
|
(위의 이미지는 참고용 입니다)
II. 특징 Features
본 유닛은 컴퓨터 화면상에서 피험자가 보고 있는 위치를 정확하게 검출할 수 있기 때문에, 안구 운동해석이나 시선 검출이 연구나 개발의 테마로 포함되는 경우 매우 적합한 제품입니다.
비 접촉 타입이므로 즉, 피험자에게 아무것도 장착하지 않기 때문에 고통이나 위화감이 전혀 없고, 자연스러운 상태로 측정을 할 수 있습니다.
측정 속도도 1/60초 리얼타임으로 데이터가 출력되기 때문에, 안구 운동뿐만이 아니라 고시미동이나 맹점등과 같이 안구에 관한 다양한 연구에도 응용을 할 수 있습니다.
1. 화상 처리를 이용한 비 접촉 방식에 의한 안구 특징점 검출
2. 사용시의 고통이나 불쾌감이 없어 장시간의 사용이 가능
3. 피험자에게 불안감이나 공포감등의 심리적인 영향이 전혀 없고, 자연스러운 상태로 주시점 측정
4. 검출 속도는 16.7ms/회(1/60sec)의 고속 처리를 실현
5. 검출 상태를 NTSC 준거의 영상 신호로 리얼타임 출력
6. 수평·수직 방향 모두±0.7도의 고 분해가능 (당사비)
7. 영상 프레임 내를 안구가 이동해도 정확한 검출이 가능
8. 검출에 있어서 개인차 · 증상 등에 의한 영향은 대부분 전무
9. 안경이나 콘택트렌즈 등의 장착 사용이 가능
10. RS-232C 인터페이스 표준 장비에 의해 시판 컴퓨터에의 접속이 가능 (USB접속 가능)
11. RS-232C를 이용한 리모트 콘트롤에 의한 제어 방식 (USB접속 가능)
12. 유닛을 이용한 어플리케이션 개발이 용이하므로 많은 분야에서 이용이 가능
III. 주시점 검출 기술의 이용예
Typical Applications
1. 각종 연구 분야 Research fields
* 신상품이나 인쇄물 등의 디자인의 연구 Design research
일반적으로 인간의 사물에 대한 이미지는 시각에 의해서 받아들여진 정보로부터 형성되는 것이 가장 많아, 상품의 구입 욕구나 이미지는 물체의 디자인(형상, 착색, 배색, 사이즈, 배치 등 )으로 부터 큰 영향을 받습니다.
그 때문에, 신상품 디자인이나 인쇄물 디자인에 대해서는 여러 가지 연구를 하고 있으며,
이미지 형성을 위해서 인간의 중요한 입력장치가 안구라고 하는 관점에서 보면 인간의 주시점의 검출은 가장 중요한 연구테마가 됩니다.
본 유닛은 이와 같은 연구에 대응하여 사람 눈의 주시점을 검출함으로써, 보는 사람의 제일 최초의 주시 위치, 시선의 흐름 등을 체크할 수 있어 최적인 디자인을 실현할 수가 있습니다.
* 심리학의 연구 Psychological research
인간의 심리 상태와 안구 운동 및 깜박임은 매우 깊은 관계가 있습니다. 이 때문에, 피험자에게 외부로부터 여러 가지 자극을 주어 안구운동 및 깜박임을 측정하는 것에 의해서, 피험자의 심리 상태나 변화를 파악할 수 있습니다.
* 안구 운동에 관한 연구 Eyeball movement research
본 주시점 검출 유닛은 기본적으로 디스플레이상의 주시 위치를 좌표(X,Y)로 그리고 측정할 수 있습니다. 이 검출 데이타를 이용하면 안구 운동에 관한 여러 가지 데이터 (주시점 데이터, 주시점의 플롯, 이동 속도, 이동 방향 등)의 산출 또는 해석을 할 수 있습니다.
2. 복지·의료 분야 Medical & welfare fields
* 중증 장애자용의 시스템
Systems for the seriously physically disabled
ALS나 근 디스트로피등의 질병이나 난치병, 척수 손상 등의 사고에 의한 장애인, 신체가 부자유스러운 고령자등과 같이 상시 간병인이 시중을 들 필요가 있는 분들이 눈의 움직임과 깜박임 만으로 대화나 주변기기의 제어를 할 수 있는 시스템의 구축을 할 수 있습니다.
폐사에서는 이 기술을 이용하여 자립 지원형 개호 시스템을 생산하고 있습니다.
3. FA분야 Factory automation fields
* 환경이 나쁜 공장내 Harsh factory environments
기름, 먼지, 습기 등이 많은 환경에서 컴퓨터를 이용하면 스위치나 키보드 등의 입력장치의 접촉 불량이나 컴퓨터 본체의 고장에 의해서 오작동이나 고장 등의 문제가 많이 발생합니다. 그러나, 본 주시점 검출 유닛은 비 접촉 형의 입력장치를 이용함으로써, 모든 장치를 케이스 내에 밀폐할 수 있고 악영향을 주는 외부 환경과 완전하게 차단할 수 있습니다.
또한 비 접촉 형의 입력장치를 이용함으로써, 사용자는 밀폐된 컴퓨터 장치를 유리 너머로 제어할 수 있어 많은 문제를 간단하게 해결할 수 있습니다.
* 위험한 장소에서의 작업 Hazardous areas
방사능이나 고열 등의 인체에 악영향을 미치는 위험성이 있는 장소에서의 작업자는 통상, 방호복을 착용하고 있습니다. 그러나, 외피의 두꺼운 작업복에서는 제어판의 키 조작이 곤란하거나 키 등의 접촉에 의해서 방호복이 파손되어 작업자의 안전이 손상되는 것 등의 여러 가지 문제를 떠안고 있습니다. 이 경우에도 본 주시점 검출 유닛을 비 접촉 형의 입력장치로 이용함으로써, 시스템의 신뢰성을 향상시킬 뿐만 아니라 작업자의 안전을 확보할 수 있습니다.
4. 컴퓨터 분야 Computer fields
* 컴퓨터의 입력장치 Computer input device
마우스나 키보드와 같이 본 유닛을 컴퓨터의 입력장치로서 이용할 수 있습니다. 그러나, 디스플레이와 사용자 사이에 거리가 있기 때문에, 본 주시점 검출 유닛의 검출 분해 능 1도 이하의 고성능에서 디스플레이상에서의 분해 능은 수십 픽셀이 되어 버립니다.
따라서, 마우스와 같이 1픽셀 마다의 입력은 불가능하기 때문에, 컴퓨터의 입력장치로 이용하는 경우에는 디스플레이의 화면상을 윈도우 별로 수십 개로 분할해, 본 유닛에 의해서 목적의 윈도우(개개의 윈도우가 동작 메뉴의 의미를 가지는 것)을 선택하는 어플리케이션 소프트의 제어가 기본이 됩니다.
5. 카 엘렉트로닉스 (Car Electronics) 분야
Automotive electronics fields
* 탑재된 전자기기의 제어
Operates vehicle electronic devices
운전 중에 정면 주시를 소홀히 하거나 전자기기를 조작 하다가 차량사고가 나는 경우가 적지 않습니다. 이 경우에도 주시점 검출 유닛을 이용해 운전자의 시선을 검출하여 안전성의 향상이나 편리성을 추구할 수 있습니다.
예를 들면, 야간 주행 중에 드라이버의 시선에 따라 서브 라이트 등을 비추거나 커브나 기타 위험도로에서의 시선의 이탈을 신속히 알려주거나, 헤드 업 디스플레이에 오디오 등의 전자기기의 제어 스위치를 표시해 컨트롤 하거나 백미러에 표시된 풍경을 표시함으로써 운전중의 드라이버의 시선 이동을 최소한으로 하는 것이 가능하게 되어, 안전성의 향상으로 연결됩니다.
* Serving as the "Driver's Eyes"
Our system is being used to acquire driver line-of-sight data in a commercial product already on the market. Since our system captures actual images as seen by the driver and plots the eye target position on the image, a CCD camera must be installed near the driver's eyes to acquire the images. This means that contact detection device such as goggles are necessary. If the user develops these goggles, then the system can be used as is without changes.
Rival systems require securing the driver's head in a fixed position, in our system on the other hand, if the CCD camera is secured to move and turn along with the driver, then no problems occur even if the driver moves or turns his head for instance to check safety.
6. 오락 분야 Electronic Amusements fields
* 게임기기 Game machines
현재는 입체 영상 기술 등에 의한 시각 효과나 3 D사운드에 의한 청각 효과, 진동 등에 의한 촉각 효과에 의해서 가상 현실을 실현하고 있습니다. 그러나, 이것들은 시점, 초점, 스피드 감이나 거리감 등, 현실의 세계에 비해서 눈으로부터의 입력 정보나 감각이 매우 부족합니다.
예를 들면, 카 레이싱 게임에서 핸들을 틀면 그쪽의 화면이 표시되거나 스피드가 높은데도 가까운 풍경에 핀트가 맞아 있는 등, 현실과는 동떨어져 있습니다. 이 경우에도 본 주시점 검출 유니트를 이용해 사용자의 주시점을 검출함으로써 한층 리얼한 화면의 표시나 시선에 맞추어 보다 현실감 있게 가상 현실을 실현할 수 있습니다.
* 각종 모의실험 Simulators
항공 시뮬레이션 게임이나 드라이브 시뮬레이터등의 시뮬레이션 기기에 대해 전술의 게임기와 같이, 보다 현실에 가까운 가상 현실을 실현할 수 있습니다.
|
