Sistema de seguimento dos movimentos oculares para interface adaptada pessoa-máquina

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de redes de Comunicação e Multimédia

Com a evolução da tecnologia as interfaces naturais são cada vez mais utilizadas e procuradas uma vez que a interação com os dispositivos tendem a ser mais intuitivas, abandonando os tradicionais ratos e teclados. O surgimento de novos dispositivos ou a evolução dos actuais, tem permitido um rápido desenvolvimento noutras formas naturais de interação, que tendem a emergir, como interfaces que permitam interagir com o computador ou dispositivo electrónico através de gestos ou do olhar. Além disso, o aumento dos níveis de processamento têm permitido que as aplicações associadas às interfaces naturais realizem/detectem acções em tempo real cada vez mais sofisticadas. No caso das interfaces que utilizam o olhar, o utilizador apenas terá que olhar para o ecrã e escolher a acção que pretende. Se for feita uma analogia para os sistemas actuais, rato e teclado, podemos considerar que o movimento dos olhos seria responsável por movimentar o rato e o piscar do olho por efectuar o clique. Entre muitas utilizações possíveis este tipo de interface permitiria pessoas com deficiência motora total ou parcial utilizar o computador e assim aumentar a sua qualidade de vida. Assim, este trabalho tem por finalidade principal o estudo e implementação de um sistema que permita seguir o foco do olhar e assim desenvolver acções. Pretende-se neste projecto utilizar dispositivos de uso geral, nomeadamente, não intrusivos, o que apresenta dificuldades acrescidas na localização e seguimento preciso da pupila. Compara-se neste trabalho uma câmara a cores normal de computador (webcam) e uma nova câmara, com informação de profundidade, que o fabricante (Intel) pretende que seja o novo padrão de câmaras para computador. São apresentados testes comparativos entre os sistemas desenvolvidos e propõe-se um sistema robusto que, numa primeira fase, pretende simular a utilização do rato do computador.

Abstract: With technology's evolution the natural interfaces are increasingly used and sought once the interaction with the devices tend to be more intuitive, abandoning traditional mouse and keyboard. The emergence of new devices, or the existing one's evolution, has enabled rapid development in other natural forms of interaction, which tend to emerge, such as interfaces that allow interact with the computer or electronic device through gesture or eyes. Furthermore, increased levels of processing have enabled applications associated with natural interfaces to do or detect increasingly sophisticated actions in real time. In the case of interfaces that use eye gaze, you just have to look at the screen and choose the action you want. If an analogy to existing systems is made, mouse and keyboard, we can consider that the eye movements would be responsible for moving the mouse and the blinking eye for making the click. Among many possible using this type of interface will allow people with total or partial physical disabilities to use the computer and thereby increase their quality of life. This work has the principal purpose the study and implementation of a system that will ensure the eye gaze and doing actions. It's intended in this project using general purpose devices, namely, non-intrusive, which presents additional dificulties in locating and precise tracking of the pupil. In this work is made a comparison within a color webcam and a new camera, with depth information, which the manufacturer (Intel) is to be the new standard for cameras to computer. Comparative tests between the developed systems are shown. A robust system are presented and proposed that, initially, intended to simulate the use of the computer mouse.