Инженеры Smart Eye решили эту задачу и предложили систему из нескольких камер и раздельных источников ИК-излучения.
Количество и расположение камер зависит от целей исследования и особенностей среды пользователя: кабина авиалайнера, салон автомобиля и так далее. При фиксации стандартный экранный айтрекер сохраняет угол между оптической осью устройства и направлением взгляда. При этом свобода перемещения пользователя заключена в область устойчивого айтрекинга. Раздельные камеры-сенсоры не ограничивают перемещения человека во время работы. Комплекс в максимальной конфигурации отслеживает фиксации взгляда на областях интереса (AOI) в панораме 360° вокруг пользователя.
В системных решениях Smart Eye Pro используются миниатюрные камеры машинного зрения Basler, в семействе Smart Eye Pro Dx — ультракомпактные Basler dart c цифровым интерфейсом. Габариты Basler dart: 17×31×31 (мм). Камеры объединяют в проводную сеть и подключают к управляющему компьютеру через аппаратный интерфейс управления и синхронизации. Программа Smart Eye Pro регистрирует и обрабатывает поток данных на управляющем компьютере. Инфракрасные излучатели крепятся на одном кронштейне с камерами или отдельно в соответствии с условиями исследования. Синхронизация работы излучателей и сенсоров происходит через общую шину.
Данные и метрики айтрекинга считываются в трёх измерениях. Айтрекер Smart Eye Pro одновременно регистрирует направление взгляда, положение и повороты головы и строит трёхмерную модель, которая объединяет оси направления взгляда, положения головы, области интереса и объекты окружающей обстановки.
Самые производительные в семействе Smart Eye Pro — ультраминиатюрные айтрекеры Dx. Подключаются через порт USB 3.0 и объединяются в систему от 2 до 6 айтрекеров. Расположение камер и источников ИК-подсветки определяется техническими требованиями и условиями инсталляции.
Полная система отслеживает направление взгляда обоих глаз, формирует 3D-модель головы и зрачков, определяет направление взгляда и моделирует окружение в 3D. Угол охвата зависит от количества камер и конфигурации системы и составляет от 90° до 360°. Расстояние между сенсорами и зрачками пользователя варьируется в пределах от 30 до 300 см. Направление взгляда и положение головы регистрируются с точностью 0,5 градуса при идеальных условиях работы.
Поток выходных данных содержит значения 135 переменных в трехмерных координатах. Неполный список параметров и метрик:
- положение головы (6 степеней свободы);
- положение зрачка в трёхмерной модели глаза;
- направление взгляда;
- диаметр зрачка;
- быстрые движения (саккады);
- фиксации взгляда;
- моргание, движение век.
Данные представляются для левого и правого глаза и дополняются качественными оценками достоверности значений. Цифровые потоки отдельных сенсоров могут быть синхронизированы друг с другом или передаваться независимо.
Области применения:
- создание измерительных комплексов на базе легковых и грузовых автомобилей для изучения психологии поведения водителя в стандартных и чрезвычайных ситуациях, исследования взаимодействия человека с элементами управления;
- конструирование тренажерных комплексов для автоиндустрии, авиации, космоса;
- интеграция с технологиями виртуальной реальности;
- разработка центров управления (control rooms) и ситуационных центров с большим количеством экранов и дисплеев;
- разработка многомодальных и бесконтактных интерфейсов «человек — машина», систем коммуникации;
- исследования пользовательского опыта и поведения в обстановке реального окружения: юзабилити (удобство пользования) сайтов и мобильных устройств, маркетинг.
Технические характеристики Smart Eye Pro Dx
| Точность регистрации | головы | 0.5 град |
| взгляда | 0.5 град | |
| Рабочая частота | 60 Гц | |
| Калибровка | Количество точек калибровки определяется пользователем | |
| Принцип айтрекинга | Метод темного зрачка, отражение от роговицы, 3D модель зрачка | |
| Формат выходных данных | TCP / UDP/ Текстовая таблица, шина CAN по запросу | |
| Область свободного перемещения головы | по горизонтали: не менее 110 см | |
| по вертикали: не менее 85 см | ||
| расстояние до экрана: от 30 см до 300 см; | ||
| Совместимость с очками | Может применяться с очками и контактными линзами, пропускающими ИК излучение. | |
| Видео сенсор | 2.3 Мпк | |
| Объективы | Фокусные расстояния объективов 8, 12, 16 (мм) | |
| ИК-подсветка | активная, длина волны 850 нм | |
| Размеры айтрекера | 146 × 24 × 27 (мм) | |
| Вес | 20 грамм | |
Компания Smart Eye предлагает собственное программное Smart Eye Pro (SEP), которое предоставляет интерфейс управления и настройки, контроля работы и формирование трехмерной модели взгляда. Дополнительно американский разработчик EyesDX предлагает расширенную версию программы MAPPS PRO для работы с оборудованием Smart Eye. Одновременный мониторинг нескольких областей интереса доступен в MAPPS «Multi-modal».
Айтрекеры семейства Pro и Pro Dx интегрируются с программными решениями сторонних разработчиков при помощи плагинов в составе оригинальной программы SEP:
| Исследовательский пакет | Разработчик |
|---|---|
| MAPPS | EyesDX |
| Gaze Tracker | Eyetellect |
| Opengazeandmouse Analyzer | Ogama |
| iMotions | iMotions |
| Observer XT | Noldus |
| E-Prime | PST |
| Net Station | EGI |
| MATLAB | MathWorks |
| Motion Simulation Solutions | Oktal |
