Tobii Pro 아이트래커의 원리

Eye tracker Screen Based Eye Trackers Wearable Eye Trackers

이 세션에서는 아이트래커의 원리에 관해서 설명하겠습니다.

아이트래킹은 개인의 시각적 주의를 연구하는 방법으로써 사용되어 왔습니다. 눈 운동을 계측하는 방법은 몇 가지 있습니다만, 눈에 직접 접촉할 수가 없으므로 일반적으로 각막반사법(PCCR)이 활용되고 있습니다.

 

기본적인 개념은 다음과 같습니다. 각막 상에 빛의 반사 점을 만들고 그 영상을 카메라로 촬영합니다. 촬영된 눈 이미지에서 각막 상의 빛의 반사 점과 동공을 식별합니다. 빛의 반사 점과 기타 기하학적 특징을 바탕으로 눈의 방향을 산출합니다.


Tobii의 아이트래킹 시스템은 기존의 각막반사법(PCCR)에 개량한 기술입니다. (미국 특허 US7,572,008)

 

근적외선 LED에 의해 각막에 생성된 반사 패턴을 아이트래킹 카메라로 취득합니다. 고도의 이미지 처리 알고리즘으로 안구의 생리학적 3D 모델을 사용하여 공간상의 눈의 위치와 시점을 높은 정확성으로 추정합니다.

거치형 아이트래커(Screen based Eye tracker)

다음 그림은 거치형 아이트래커의 원리에 관해 해설합니다. 기본적으로 ‘근적외선 LED’, ’아이트래킹 카메라’, ‘이미지 검출, 3D 안구 모델, 시선 산출 알고리즘을 포함한 연산처리장치’라는 구성입니다.

 

  1. 아이트레커
    (근적외선 LED, 아이트래킹 카메라, 알고리즘으로 구성)
  2. 근적외선 LED가 빛의 반사 패턴을 생성
  3. 아이트래킹 카메라로 고해상도 눈 이미지를 취득
  4. 이미지 처리 알고리즘으로 눈과 빛의 반사 패턴을 검출
  5. 3D 안구 모델의 알고리즘으로 공산 상의 눈의 위치에 대응하는 화면상의 시점을 산출
screen based eye tracking

웨어러블 아이트래커(Wearable Eye tracker)

다음 그림은 웨어러블 아이트래커의 원리에 관해서 설명합니다. 거치형과 같은 ‘근적외선 LED’, ’아이트래킹 카메라’, ‘이미지 검출, 3D 안구 모델, 시선 산출 알고리즘을 포함한 연산처리장치’로 구성됩니다.

 

  1. 아이트래커
    (근적외선 LED, 아이트래킹 카메라, 알고리즘으로 구성)
  2. 카메라(Scene Camera)가 시야 영상을 기록
  3. 근적외선 LED가 빛의 반사 패턴을 생성
  4. 아이트래킹 카메라가 고해상도 눈 이미지를 취득
  5. 이미지 처리 알고리즘이 눈과 빛의 반사 패턴을 검출
  6. 3D 안구 모델의 알고리즘으로 공간상의 눈의 위치에 따른 화면상의 시선을 산출
wearable eye tracking

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