Aprimorando o desempenho do rastreamento ocular com o Chameleon3 USB 3.1

O rastreamento do movimento ocular já percorreu um longo caminho desde que o psicólogo educacional Edmund Huey desenvolveu uma lente de contato com furos para os alunos, há mais de um século, com o objetivo de determinar como as pessoas leem. Hoje, os rastreadores oculares não invasivos são utilizados em uma grande variedade de cenários.

Profissionais de UX/UI e pesquisadores acadêmicos empregam a tecnologia de rastreamento ocular para fazer a coleta de dados comportamentais e análise de imagens, vídeos e sites. O olhar permite que pessoas com deficiências controlem um mouse de computador ou um teclado na tela. Neste meio tempo, os desenvolvedores estão usando a tecnologia para criar novos aplicativos de rastreamento ocular.  

Nos últimos três anos, o rastreador ocular da Gazepoint fortaleceu desenvolvimentos sem precedentes nesses mercados. Usando uma câmera Firefly MV , o GP3 foi o primeiro rastreador ocular a oferecer alto desempenho e confiabilidade a um preço acessível. No verão de 2016, a Gazepoint expandiu os recursos do dispositivo com o lançamento do GP3HD, que incorpora a câmera Chameleon3 USB3 Vision.

Alto padrão em rastreamento ocular

A versão atual do rastreador ocular GP3 para desktop é idealmente colocada sob um monitor e a uma distância de aproximadamente um braço do usuário. Para computar o ponto do olhar, as luzes infravermelhas (IR) iluminam o rosto e os olhos, o que reduz a sensibilidade à luz ambiente. O sistema inclui uma câmera USB 2.0 mono Firefly MV de nível de placa para capturar imagens de alta qualidade da pupila e um reflexo da superfície da córnea, denominado cintilação. O sistema conta com microlentes e filtro de passagem de raios infravermelhos, luzes LED/infravermelho compactas e controle e eletrônicos associados de E/S.

Após o FlyCapture SDK adquirir a imagem, os algoritmos de processamento de imagem isolam a pupila e os reflexos e convertem esses recursos de imagem em estimativas de ponto de olhar de onde o usuário está olhando em um monitor de computador.

O sistema GP3 também fornece uma API que permite aos desenvolvedores investigar técnicas inovadoras para melhorar as interações entre humanos e computadores. 

"Uma vez que os olhos fornecem uma janela para os pensamentos do usuário, as informações obtidas através do rastreamento ocular são críticas para um grande número de aplicações, desde testes de usabilidade a pesquisas acadêmicas em processos cognitivos", afirmou o Dr. Craig Hennessey, co-fundador da Gazepoint.

Rastreamento ocular: a próxima geração

Quando a Gazepoint iniciou o desenvolvimento do GP3, os engenheiros consideraram uma série de fabricantes de câmeras de todo o mundo. "Escolhemos a FLIR por seus produtos de visão de máquina de preço acessível e alta qualidade, seu serviço descomplicado para o cliente e o kit para desenvolvimento de software (SDK) completo", relembrou Hennessey.

Era natural, então, que a Gazepoint escolhesse outro produto para o seu rastreador ocular de última geração: o GP3HD. A câmara Chameleon3 aperfeiçoa a GP3 original numa variedade de métricas importantes. A resolução ampliada (1280x1024) com um sensor CMOS de obturador global de ½" da On Semi permite um campo de visão da câmera maior e, portanto, a faixa de movimentos de cabeça permitidos em frente ao sistema. A taxa de quadros também aumentou de 60 Hz para 150 Hz, melhorando a capacidade de rastreamento temporal do GP3HD e permitindo um sinal de dados de olhar mais estável. Assim como o Firefly MV no GP3, o GP3HD usará o estroboscópio de imagem da câmera Chameleon3 para sincronizar o sistema de iluminação LED/IR.

Assim como a Gazepoint selecionou a Firefly MV por seu barramento de conectividade muito comum (USB2), a empresa fez o mesmo com o Chameleon3 e seu barramento USB3. Conforme Hennessey declarou: "Esses são requisitos fundamentais para um sistema acessível e amplamente utilizável". As vantagens adicionais de ambas as câmeras incluem sensores de câmera de visão de máquina de alta qualidade, boa sensibilidade IR e controle elétrico do sistema de iluminação IR.

Um olhar para o futuro

Graças à confiabilidade de seu processo de fabricação e à alta qualidade dos componentes, a GP3 é cada vez mais reconhecida como uma solução integrada de rastreamento ocular de alto desempenho e fácil de usar. Com a câmera Chameleon3 como suporte, a Gazepoint espera que o GP3HD ofereça benefícios ainda maiores para os pesquisadores e desenvolvedores que o utilizam quando o produto foi lançado no verão de 2016.